JPH10293845A - 破線認識方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歪みや雑音、他の線分との接触などが存在す
る手書き図面にも対応できる破線認識方法を提供する。 【解決手段】 破線マップ作成処理１０は、入力された
図面データに対し、線分の輪郭を追跡することにより破
線候補を抽出するとともに、輪郭追跡で検出されない破
線部分をクリッド線に垂直な方向の画素列から検出し、
該破線候補を図面の補助線に近似することにより、破線
マップを作成する。破線認識処理２０は、破線マップか
ら破線パターンを生成し、そのパターンと登録してある
破線パターンと照合することにより破線の種別を認識
し、破線の始終点を認識する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イメージスキャナ
などを介して入力される、手書きまたは印刷された図面
から、該図面に表記されている破線を認識する方法に係
り、特に、対象とする破線は描かれている角度が数種類
に限定されているものとし、その破線を構成する線分に
手書きなどによる歪みや雑音、他の線分との接触などが
あっても認識できるようにし、ベクトルデータに自動変
換する破線認識方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図面に描かれた破線の認識方法と
しては、図面から短線分を検出し、近傍の短線分を関連
づけていく手法が使われてきた。しかし、この方法で
は、手書きなどによる歪みのある図面などに対して、う
まく短線分の関連付けができなかったり、他の線分と接
触している短線分を検出できないといった問題があっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の破線
認識方法における上記の問題を解決し、正確に印刷され
た図面だけでなく、線の歪みや接触などが存在する手書
き図面にも対応できる破線認識方法を提供することを目
的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の破線認識方法
は、他の線分と接触や交差せず、一定値以内の長さであ
る線分を破線を構成する短線分として検出する処理と、
他の線分と接触や交差している破線部分を局所的な射影
情報により検出する処理と、検出した破線の種別を短線
分の並び方から認識する処理と、破線の始終点を図面の
補助線位置に近似することにより認識する処理とを有す
ることを特徴とする。

【０００５】このように、本発明では、抽出された短線
分をその位置と向きから、一定の位置に近似する手法
と、接触や交差によって検出できなかった短線分を垂直
方向の画素列データを利用して検出する手法を用いる。
獲得した短線分や端点をあらかじめ定めた位置に近似す
ることにより、手書きによる線分の歪みや位置ずれの影
響を少なくすることができる。さらに、線分に垂直方向
の画素列を利用することにより、短線分が他の線分と接
触することで抽出できなくなるという問題を解決してい
る。また、破線認識処理では、獲得した破線候補データ
を、手書き変動を許容するレンジの広いしきい値を使っ
て数値パターンに変換した上で、破線の種別を認識して
いる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳述する。図１は、本発明の破線認識方
法の全体的処理の流れを示す図である。処理は破線マッ
プ作成処理１０と破線認識処理に大別される。破線マッ
プ作成処理１０は、イメージスキャナ等を介して得られ
た図面データに対し、線分の輪郭を追跡する処理１１、
輪郭追跡の結果により破線候補を抽出して破線マップ登
録する処理１２に、輪郭追跡で検出されない破線部分を
グリッド線に垂直な方向の画素列から検出して、破線マ
ップ登録する処理１３からなる。破線認識処理２０は、
破線マップから破線パターンを生成する処理２１、生成
されたパターンと登録してある破線パターンと照合する
ことにより破線の種別を認識する処理２２、破線の種別
に応じて破線の始終点を認識する処理２３からなる。図
２乃至図６に、輪郭追跡処理１１を除く各処理１２，１
３，２１〜２３の詳細フローを示す。

【０００７】図７は、破線を含む図面の描かれる用紙
に、あらかじめドロップアウトカラーなどで記されたグ
リッド状の補助線の例を示す図である。この補助線は等
間隔に交点ができるように、いくつかの方向に平行な線
を等間隔で引いたものである。図７の（ａ）は、縦と横
方向の２種類の補助線であり、（ｂ）さらに左右斜め４
５度の補助線を加えたものである。

【０００８】以下に本発明による処理の具体例として、
間取り図面中に描かれた破線の認識に本発明を利用した
場合について説明する。

【０００９】間取り図面専用の用紙には、通常、補助線
として図７の（ａ）に示すような縦横の線が等間隔に引
かれている。この図面上の補助線をグリッド線、補助線
の交点をグリッド交点と呼ぶこととする。間取り図面を
構成する多くの要素（壁、建具等）のサイズが、グリッ
ド線の間隔の整数倍で表現される。このため、専用用紙
に間取り図面を描く場合、大部分の線分がグリッド上に
描かれ、さらにその始終点はグリッド交点上にくる。本
発明の破線認識方法は、この特徴を利用するものであ
り、破線をグリッド線上に描くことを筆記条件としてい
る。

【００１０】〈破線マップ作成処理１０〉破線マップ作
成処理１０では、イメージスキャン等を介して得られた
図面データから破線候補として短線分を抽出し、破線マ
ップに登録する。破線マップとは、破線候補として抽出
した短線分を、その位置と方向を基に、最も適合するグ
リッド線上に近似し、そのグリッド線上に短線分の有無
を記録したデータのことである。具体的には、図９に示
すように、グリッド線毎に用意され、近似された短線分
領域を記録したビット列である。以下、破線マップ作成
処理１０の各処理１１，１２，１３についてその詳細を
順に説明する。

【００１１】（輪郭追跡処理１１）輪郭追跡処理１１で
は、イメージスキャナなどを介して入力された２値図面
データに対し、図面中の線分を表す画素と背景を表す画
素の境界を追跡する。追跡結果には線分の外周と内周を
追跡したものが存在する。この中から、線分の外周追跡
であり、かつ追跡距離が一定値以下のものを、破線を構
成する短線分として抽出する。

【００１２】具体的な例を説明すると、まず、入力され
た２値データの左上から画素を順次走査していき、白画
素の下側に黒画素のくるパターンを検出し、その白画素
を輪郭追跡の開始点とする。次点候補は、現在位置して
いる白画素の上下左右の４方向であり、その優先順位
は、進行方向に対して右、前、左、後の順とする。この
中で優先順位の高い白画素を次点とする。この手順で輪
郭追跡を行い、開始点に戻ってきたら探索終了とする。
この追跡結果において、輪郭追跡時の次点が進行方向に
対して右側になるケースが左側より少ない場合は内側追
跡、その逆の場合は外側追跡だったと判断する。また、
追跡画素数で、短線分かどうかを判断する。輪郭追跡処
理自体は良く知られているので、その詳細フローは省略
する。

【００１３】（短線分近似処理１２）短線分近似処理１
２では、輪郭追跡で抽出された短線分をその中心位置
や、外接矩形形状などを基に、距離が近く、描かれてい
る方向の合うグリッド線位置に近似し、破線マップに登
録する。図２に短線分近似処理１２の詳細フローを示
す。

【００１４】獲得した短線分を構成する輪郭画素から、
ｘ座標の最大値と最小値、ｙ座標の最大値と最小値をそ
れぞれ見つけ、それを基に（ｘ座標の最小値、ｙ座標の
最大値）、（ｘ座標の最大値、ｙ座標の最大値）、（ｘ
座標の最大値、ｙ座標の最小値）、（ｘ座標の最小値、
ｙ座標の最小値）の４点を頂点にした長方形を、短線分
の外接矩形とする（ステップ１２１）。この外接矩形の
形状が、水平／垂直のどちらの方向に長いのかを比べ、
長い方向を短線分の方向とする（ステップ１２２）。該
外接矩形の重心座標を求め、その座標に最も近く、かつ
先に求めた短線分方向のグリッド線位置への近似により
（ステップ１２３）、破線マップに登録する（ステップ
１２４）。

【００１５】図８は短線分のグリッド線への近似の具体
例を説明する図である。図８において、同図（ａ）の短
線分領域について、同図（ｂ）のように外接矩形を生成
してグリッド線位置へ近似することにより、同図（ｃ）
のようなパターンが破線マップに登録される。図９は破
線マップの概念図である。

【００１６】（線分抽出処理１３）線分抽出処理１３で
は、他の線分との交差や接触により輪郭追跡処理１１で
検出されなかった、破線を構成する線分を検出し、破線
マップに登録する。図３に線分抽出処理１３の詳細フロ
ーを示す。

【００１７】破線マップ上に短線分が存在しているグリ
ッド線に於いて、該グリッド線の短線分が検出されなか
った部分を探索領域として、垂直方向の一定幅の画素列
を抽出する（ステップ１３１）。得られた画素列は０，
１のビット列であり、このデータ上の連続する１の部分
（黒画素）の状態から、線分の太さと本数の情報を求め
る（ステップ１３２）。例えば、１が連続して１〜２個
並んでいる場合には雑音として０に書き換え、３〜８は
細線、９〜２０は太線、それ以上は極太線と定義するこ
とで、太さによる線種が決まり、また、１の連続する領
域がいくつ存在するかをカウントし、線分の本数を獲得
する。ただし、線分のかすれや歪みが存在しているの
で、得られた情報をグリッド線に沿って並べた際に、同
一線種が一定数以上連続していない部分は雑音として考
え、隣接する線分のの線種への書き換えをおこなう。こ
うして獲得した線分情報に於いて、探索領域の両端に比
べその間の領域に線分が多く検出された場合、その部分
を短線分として破線マップへ登録する（ステップ１３
３）。

【００１８】図１０は線分抽出処理１３の具体例を説明
する図である。同図（ａ）に示すように、破線マップ上
に短線分が存在しているグリッド線について、他の線分
（縦線分）との交差により短線分が検出されなかった部
分を探索領域として、同図（ｂ）に示すように垂直方向
の一定幅の画素列を抽出し、同図（ｃ）のように線分の
太さと本数を求めて、破線候補の短線分を判断する。例
えば、同図（ｃ）では、線なし、細線１本、極太線１
本、細線１本、線なしといった連続した領域になってい
る。この場合、両端に線がなく、その間の領域には線が
１本存在しているので、同図（ｄ）のように、短線分を
破線マップへ登録する。

【００１９】〈破線認識処理２０〉破線認識処理２０
は、破線パターン生成処理２１で、破線マップのデータ
から破線候補部分を数値パターンに変換したものを抽出
し、パターン照合処理２２で、このパターンを辞書パタ
ーンと照合することにより破線の種類を認識し、始終点
認識処理２３で破線の始終点を求め、破線認識を完了と
する。以下、これらの処理についてその詳細を順に説明
する。

【００２０】（破線パターン生成処理２１）破線パター
ン生成処理２１では、破線マップ作成処理１０によって
獲得した破線マップから、破線を構成する短線分として
記録されたデータ部分を、破線の種別を認識するために
数値データに変換す。図４に破線パターン生成処理の詳
細フローを示す。

【００２１】図１１に示すように、破線は短線分の連続
パターンであり、それぞれの破線は、長さの異なる短線
分の組み合わせパターンにより種別が区別されている。
この短線分の長さは（特に手書き図面などの場合）、明
確に決まっているわけではなく、短いものと長めのもの
とが見て区別できる程度なものであり、２種類程度の長
さの区別で破線が構成されている。そこで、破線マップ
上の短線分領域（１が記録されている領域）の長さ（１
がいくつ連続しているか）に対し、短めと長めの短線分
を一定しきい値により区別する。また、短線分の存在し
ない領域（０が記録されている領域）の長さも、短線分
に挟まれた領域とそれ以外のものを区別するために、一
定しきい値で区別する。

【００２２】ここでは、パターン変換条件を次のように
定める。 （ i) ０が３〜８連続＋１が３〜８連続 → １ （ ii) ０が３〜８連続＋１が９〜２０連続 → ２ （iii) 上記以外 → ０ 破線パターン生成処理２１では、破線マップ上のデータ
列を先頭より順にチェックして（ステップ２１１）、０
または１の連続数をカウントし（ステップ２１２）、上
記パターン変換条件に基づいて、０または１の連続領域
の“０“、“１”または“２”に変換する（ステップ２
１３）。こうして、“０”で挾まれたパターンに関し
て、その始線座標を破線マップから読み取り、パターン
と関連づけて記録する（ステップ２１４）。図１２は、
破線マップのパターン化の具体例を示したものである。

【００２３】（パターン照合処理２２）パターン照合処
理２２では、獲得したパターンから、包含されている破
線の種類を識別する。図５にパターン照合処理２２の詳
細フローを示す。

【００２４】破線パターン生成処理２１で得られたパタ
ーンに含まれている“１”の数値がいくつ連続している
かをカウントし（ステップ２２１）、あらかじめ定めた
照合条件により線種を識別する（ステップ２２２）。具
体的には、例えば、図１２で示した破線パターンで、０
に挟まれている部分に対し、図１３に示すような照合条
件により、カウンタ値が１なら線種Ｂ、２なら線種Ｃ、
３以上なら線種Ａとする。

【００２５】（始終点認識処理２３）始終点認識処理２
３では、種別が認識された破線に始終点を与える。図６
に始終点認識処理２３の詳細フローを示す。

【００２６】破線Ａの場合、パターンの始終点を前後に
伸ばす方向で、グリッド線の位置に近似した点を破線の
始終点とする（ステップ２３１，２３２）。破線Ｂ、Ｃ
の場合、パタンの始終点を前後に伸ばす方向に、線分検
出をおこない（ステップ２３３，２３５）、線分が途切
れる、または、太さなどが変わる部分を見つけ、その点
を近傍のグリッド線に近似した点を破線の始終点とする
（ステップ２３４，２３６）。線分検出は、例えば図４
に示した画素列抽出処理と同様にして実現できる。

【００２７】該始終点処理２３の終了後、別な破線を抽
出するために、破線パターン生成処理２１に戻り、処理
を繰り返す。

【００２８】以上、本発明の一実施の形態を説明した
が、これらは、いわゆるコンピュータを利用して実現さ
れるものである。その際、図１さらには図２乃至図６に
示したような処理フロー（手順）は、アプリケーション
プログラムとしてあらかじめコンピュータ内に用意して
おいてもよいし、あるいは、これらの手順を記述したプ
ログラムを記録した記録媒体（フロッピーディスク、光
ディスク等）をコンピュータにかけて読み込ませる（イ
ンストール）ことでもよい。

【００２９】また、実施例では、破線を近似する位置と
して、あらかじめ図面に印刷されている補助線位置を利
用しているが、補助線でなくても、認識処理の前に自動
または手動で近似位置を決定することで対応できる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の破線認識
処理によれば、従来、認識対象外であった手書き図面、
例えば建築間取り図面に描かれた破線で表される記号な
どの認識が可能となり、認識システムの利用分野が大幅
に膨らむ。また、本発明の破線認識方法は、建築物にお
ける間取りの空間配置を示す間取り図面に限らず、回路
配線を示す論理回路図面やその他、様々な図面における
破線の自動認識処理に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の破線認識方法の全体的処理フローを示
す図である。

【図２】短線分近似処理の詳細フローである。

【図３】線分抽出処理の詳細フローである。

【図４】破線パターン生成処理の詳細フローである。

【図５】パターン照合処理の詳細フローである。

【図６】始点認識処理の詳細フローである。

【図７】図面用紙に記される補助線の例を示す図であ
る。

【図８】短線分のグリッド線への近似を説明する図であ
る。

【図９】破線マップの概念図である。

【図１０】線分抽出処理を説明する図である。

【図１１】破線パターンの例を示す図である。

【図１２】破線マップのパターン化を示す図である。

【図１３】照合パターンの一例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 破線マップ作成処理 １１ 輪郭追跡処理 １２ 短線分近似処理 １３ 線分抽出処理 ２０ 破線認識処理 ２１ 破線パターン生成処理 ２２ パターン照合処理 ２３ 始終点認識処理

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グリッド状の補助線が印刷された用紙上
   に、手書きまたは印刷された図面の破線を認識する方法
   であって、他の線分と接触や交差せず、一定値以内の長
   さである線分を破線を構成する短線分として検出する処
   理と、他の線分と接触や交差している破線部分を局所的
   な射影情報により検出する処理と、検出した破線の種別
   を短線分の並び方から認識する処理と、破線の始終点を
   図面の補助線位置に近似することにより認識する処理と
   を有することを特徴とする破線認識方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の破線認識方法において、
   他の線分と接触や交差せず、一定値以内の長さである線
   分を破線を構成する短線分として検出する処理では、破
   線を構成する短線分を黒画素と白画素の境界上を追跡す
   る輪郭トレースを使って抽出することを特徴とする破線
   認識方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の破線認識方法において、
   他の線分と接触や交差している破線部分を局所的な射影
   情報により検出する処理では、破線の存在する可能性の
   ある位置に対して順番に、破線に対して垂直方向の画素
   列から線分の太さや本数の情報を求めて、他の線分と接
   触や交差している短線分を検出することを特徴とする破
   線認識方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の破線認識方法において、
   検出した破線の種別を短線分の並び方から認識する処理
   では、破線を構成している線分として抽出されたデータ
   について、その線分の長さと、隣り合う線分の距離を一
   定しきい値で数値化し、該数値をあらかじめ登録してあ
   る条件と照合することにより破線の種別を認識すること
   を特徴とする破線認識方法。