JPH1063674A - 記号画像の自動リンク方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像で管理されている図面中に記述され、互
いに関連し合う一連の記号に関する管理や検索などに必
要な情報を自動生成すること。 【解決手段】 形状自体が意味を持つ記号画像を含む画
像をイメージデータ形式で入力した後、そのイメージデ
ータ形式の画像データから記号画像および付随する文字
を認識し、記号画像の位置および付随する文字を記号画
像の属性情報として記号画像単位でデータベースに格納
しておき、前記属性情報によって相互に関連する記号画
像同士をリンクさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力設備のシーケ
ンス図などのように、所定の形状の記号画像と文字で記
述された図面から、互いに関連する記号画像や文字を検
索する場合に用いて好適な記号画像の自動リンク方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、発電所では、設備の点検、保守
のために多数の図面を利用しているが、発電所設備の機
能向上に伴い図面の量も増加している。これまで、こう
した図面は全て紙図面を利用していたが光ファイルなど
の大量データの保存媒体の進歩により、イメージデータ
形式で電子的に保管するようになってきている。

【０００３】これは、機器を製造するメーカと機器の運
転保守を行う電力会社で図面の利用形態が異なるからで
ある。メーカでは、図面を元に製品を製造することが図
面の利用目的であり、設計図面の変更、類似図面の作成
やデータの製造工程への自動連携の必要からＣＡＤ図面
が利用されている。

【０００４】一方、電力会社のように設備を運転、保守
する企業においては、図面の修正はメーカに比べて少な
く、大部分の図面は内容を見て動作時のインタロック等
を把握する目的で利用されている。このため、図面を電
子化する場合にもＣＡＤ図面でなくイメージデータ形式
の図面で十分な場合が多い。また、複数のメーカの設備
が導入されているため、それぞれのメーカが使用してい
るＣＡＤソフトに対応するＣＡＤソフトを準備しておく
ことは無駄であることから、イメージデータ形式の図面
の方が統一的に管理できるという点で都合が良い。

【０００５】ところで、ＣＡＤ図面においては、図面内
の記号に属性を持たせておくことが可能であるため、所
望の記号に対応する、あるいは関連する図面や記号を検
索して表示させることができる。しかし、イメージデー
タ形式の図面にあっては、図面内の記号に属性を持たせ
ることができないため、所望の記号に関連する図面や記
号等を検索して表示させるためには、属性の情報を何等
かの方法で生成する必要がある。

【０００６】そこで、上記のような理由で図面をイメー
ジデータ形式で管理した方が都合が良い発電所等におい
ては、イメージ形式で格納した図面から属性の情報を生
成するために、従来において、まず、イメージ形式の図
面を表示画面に表示させ、その中で連結関係にあるリレ
ー等の記号や文字を抽出し、これらの記号や文字とを連
結する情報をキーボード等から人手によって入力し、イ
メージ形式の図面とは異なる記憶領域に保存し、所望の
記号に関連する図面や記号を検索するに当たっては、そ
の連結情報を参照して検索するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、記号や
文字とを連結する情報をキーボード等から人手によって
入力した場合、図面内の記号や文字の数に比例した入力
操作が必要となり、連結情報のデータ構築に多大な作業
量と時間を要するという問題がある。

【０００８】また、画像の鮮明さとは無関係に、人間の
操作に起因してデータが誤入力され、検索精度が低下す
るという問題がある。

【０００９】本発明は、上記のような問題を解決し、図
面等に描かれた記号画像間を結び付ける連結情報を自動
的に効率良く構築し、検索した場合の精度を向上させる
ことができる記号画像の自動リンク方法を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、基本的には、形状自体が意味を持つ記号
画像を含む画像をイメージデータ形式で入力した後、そ
のイメージデータ形式の画像データから記号画像および
付随する文字を認識し、記号画像の位置および付随する
文字を記号画像の属性情報として記号画像単位でデータ
ベースに格納しておき、前記属性情報によって相互に関
連する記号画像同士をリンクさせることを特徴とする。

【００１１】すなわち、本発明においては、相互に関連
し合う記号画像同士（以下、「記号画像グループ」と略
記）の連結するための情報として、当該記号画像から所
定の相対位置に記載されている番号や名称などの文字画
像を利用する。この文字画像は、１つの記号画像グルー
プと他の記号画像グループとを識別可能にする情報を持
つ。

【００１２】記号画像同士の自動リンクを、イメージ形
式の画像データしかない状態から記号画像グループの検
索まで自動的に行うものと定義すると、以下の処理に要
約される。

【００１３】まず、形状や大きさなどの特徴をもとに対
象とする記号画像を認識する。次に、当該記号画像に対
応する文字画像を認識する。そして、文字画像の認識結
果や記号画像位置情報などを当該記号画像の属性情報と
してデータベースに保持する。最後に、当該記号画像の
属性情報に対し検索をかけ、記号画像グループを取得す
る。

【００１４】この場合、記号画像が記載されている図面
の名前や所在情報などの他の属性をさらに付加すること
により、記号画像グループが格納単位の異なる複数の図
面にまたがっている場合でも、記号画像グループの取得
が可能となる。さらに、記号画像の認識パターンを増や
すことにより、形状や大きさの異なる記号画像であって
も１つの記号画像グループとして扱うことが可能とな
る。

【００１５】なお、本発明において、記号画像の認識方
法や文字画像の認識方法ついては特に問わない。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて具体的に説明する。

【００１７】本発明は、記号画像の連結に利用する文字
画像が記載されている様々な図面に応用可能であるが、
一実施形態として電力設備シーケンス図面の管理・検索
システムに応用した例を挙げて以下説明する。

【００１８】図１は、本発明を適用した電力設備シーケ
ンス図面の管理・検索システムの実施の形態を示す主要
部のブロック構成図である。本実施形態のシステムは、
画面上のメニューなどを指示したり、システムからの問
い合わせに応答するためのキーボード１１０およびマウ
ス１２０と、図面や認識結果などの各種情報を格納する
ために磁気ディスク装置等で構成された外部記憶装置１
３０と、画像の認識処理を実行するための処理装置１４
０と、画像の認識に必要な情報を一時的に保持しておく
ためのメモリ１５０と、画像や認識結果を表示するため
のグラフィックディスプレイ１６０と、記号画像が描か
れているシーケンス図面等を読み取り、イメージデータ
を出力するイメージスキャナ１７０とで構成される。

【００１９】本実施形態における記号画像とは、図２に
示すように、丸印のリレー記号３１０およびリレー接点
端子記号３２０のことであり、連結に利用する文字画像
として、リレー記号３１０内やリレー接点端子記号３２
０近傍に記述された器具名称３３０，３４０，３５０，
３６０を利用する。ここで、３５０，３６０は接点端子
番号である。

【００２０】図３は、電力設備シーケンス図面の一例を
示す示すものであり、リレー記号３１０とリレー接点端
子記号３２０は原則として１対多対応となっており、ま
た破線で示すように、複数の図面ＳＨ１〜ＳＨ３にまた
がって関係している。

【００２１】図４は、図３のような図面内の記号画像と
文字を関係付ける属性情報を生成する手順の概要を示す
図であり、複数枚の図面ＳＨ１〜ＳＨ３をイメージスキ
ャナ１７０によって読み込み（Ｓ４１）、イメージデー
タとして外部記憶装置１３０に格納する。

【００２２】次に、記号画像と文字の認識を行い、それ
を関連付ける属性情報を生成し（Ｓ４２）、外部記憶装
置（データベース）１３０に格納する。

【００２３】図５に、記号画像認識関連付け処理の詳細
をフローチャートで示す。

【００２４】まず、ステップ５１１において、図面に描
画されているリレー記号３１０およびリレー接点端子記
号３２０を形状や大きさなどの特徴を基に認識する。次
のステップ５１２では、リレー記号３１０の内側および
リレー接点端子記号３２０の近傍に描画されている器具
名称３３０，３４０を認識する。次のステップ５１３で
は、器具名称３３０，３４０の認識の結果，リレー記号
３１０やリレー接点端子記号３２０の記述位置や図面名
称といった所在情報などを当該記号画像の属性情報とし
て、外部記憶装置１３０（データベース）の所定の格納
エリアに保持する。

【００２５】ステップ５１４では、対象とする図面がな
くなるまで、前述のステップを繰り返す。最後に、ステ
ップ５１５では、外部記憶装置１３０（データベース）
に保持している属性情報をキーにして検索をかけ、記号
画像群の情報を取得する。

【００２６】この検索結果から、異なる図面間に記載さ
れているリレー記号３１０とリレー接点端子記号３２
０、あるいはリレー接点端子記号同士を結び付けること
が可能になる。

【００２７】ここで、図面や各種情報の格納場所につい
ては、磁気ディスク装置に限定する必要性はなく、他の
外部記憶装置や電子ファイリング装置などの他システム
を利用するなど、応用が可能である。

【００２８】図６は、記号画像と文字の認識方法の一例
を示す説明図である。破線６１内に示すように認識対象
となる記号画像としてのリレー記号３１０はリレー名称
「ＡＢＣ」が中央に記載されており、文字が円記号に接
している場合が多い。そこで、次のような方法で円記号
内の文字を抽出する。

【００２９】（１）リレー記号は一定面積の円記号であ
ることから面積や形状から記号自体を抽出する。その
後、抽出した円記号内の黒画素の塊を除去する。

【００３０】（２）リレーの円記号の一定面積の閉領域
を黒く塗り潰す。

【００３１】（３）塗り潰した分の画像を保持してお
く。

【００３２】（４）黒く塗り潰した画像を細らせ、接続
線（縦の直線）を除去する。

【００３３】（５）細らせた画像をリレーの円記号の内
側の大きさまで（３）の画像を参照しながら膨張させ、
これをマスク面とする。すなわち、円記号の内側の輪郭
に接する大きさのマスク面を生成する。

【００３４】（６）前記（１）で抽出した円記号とマス
ク面との論理積をとる。すると、円記号内の文字「ＡＢ
Ｃ」の黒画素とマスク面の黒画素の論理積によって文字
「ＡＢＣ」のみが抽出される。この後は、Ａ，Ｂ，Ｃの
文字をパターンマッチング法によって認識し、文字コー
ドに変換する。

【００３５】リレー接点端子記号と記載文字について
は、リレー接点端子の小さい円記号を抽出した後、その
円記号から所定の位置関係にある矩形内で文字を抽出
し、次に、その文字をパターンマッチング法によって認
識することによって文字コードに変換する。

【００３６】このようにして抽出した文字については、
図面上のｘ，ｙ座標値と図面名称とを同時に抽出してお
き、これを記載位置の情報とする。

【００３７】また、記載文字がリレー本体を表すのか、
リレー接点を表すのか、接点番号を表すのかを記号画像
の認識結果によって区別しておき、これを種別の情報と
する。

【００３８】以上の処理によって、図７に示すように、
リレー記号内の文字で表される器具名称７１、種別７
２、図面名称７３、記述位置７４から成る記号画像に関
する属性情報が生成され、外部記憶装置（データベー
ス）１３０に格納される。

【００３９】この場合、図面名称７３（あるいは図面番
号）が属性情報の中に含まれているので、図面の内容が
変更された場合は、変更後の図面のみを再度イメージス
キャナ１７０で読み込み、上述した記号画像の認識処理
を行い、同じ図面名称の属性を変更すればよい。すなわ
ち、図面名称７３が存在することにより、図面の変更に
対しても容易に対処することができる。

【００４０】次に、このようにして生成された属性情報
により、異なる図面間に記載されているリレー記号３１
０とリレー接点端子記号３２０の関連するものを検索す
る操作について図８および図９を参照して説明する。

【００４１】まず、図８（ａ）に示すような図面目次画
面が表示される。そこで、例えば図面番号＝７のＣＣ６
回路を選択すると、図８（ｂ）に示すシーケンス図検索
画面が表示され、そこに検索対象の図面番号であるシー
ト番号＝７が表示された後、図８（ｃ）に示すシート番
号＝７のシーケンス図が表示される。

【００４２】この場合、表示されるシーケンス図は、イ
メージスキャナ１７０で読み込み、外部記憶装置１３０
に格納したおいたイメージデータを基に表示されるもの
である。

【００４３】また、例えば図面番号＝３のＣＣ２回路を
選択すると、図８（ｄ）に示すシーケンス図検索画面が
表示され、そこに検索対象の図面番号であるシート番号
＝３が表示された後、図８（ｅ）に示すシート番号＝３
のシーケンス図が表示される。

【００４４】次に、シート番号＝３のシーケンス図にお
いて、リレーＸ１をマウス１２０のカーソルで選択する
と、その選択位置の座標を基に図７のデータベース１３
０の記述位置が検索され、選択位置に該当する記述位置
の器具名称７１としてリレー本体「Ｘ１」が抽出され
る。そして、このリレー本体「Ｘ１」をキーにして「Ｘ
１」の接点番号と図面名称（シート番号）がデータベー
ス１３０の属性情報から検索され、図８（ｆ）に示すよ
うな器具接点選択画面に一覧形式で表示される。

【００４５】次に、図９（ａ）に示すリレー本体「Ｘ
１」の器具接点選択画面において、シート番号＝６を選
択すると、外部記憶装置１３０からシート番号＝６のシ
ーケンス図が読み出され、図９（ｂ）に示すように表示
される。この時、リレーＸ１の接点端子は赤色表示され
る。

【００４６】このようにデータベース１３０に記憶させ
た属性情報によって互いに関連するリレー本体、リレー
接点を容易に検索することができる。

【００４７】なお、図７においては、リレー接点の端子
番号についてもデータベース１３０に格納することを示
しているが、図面内の特定の位置に「リレー接点端子一
覧表」を記述した形式のシーケンス図にあっては、この
「リレー接点端子一覧表」をそのまま文字認識し、属性
情報の一部としても使用することにより、必ずしもリレ
ー接点の端子番号をデータベース内に登録しておく必要
はない。

【００４８】また、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、細部について種々変更して実施すること
ができることは言うまでもない。

【００４９】例えば、電力設備のシーケンス図以外に、
記号画像および文字によって論理関係を表現した電器回
路図、論理回路図、化学プラント図、フローチャート、
ブロック図についても適用することが可能であるが、そ
の適用対象図面に応じて最適な記号画像の認識方法を採
用することは言うまでもない。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による記号
画像の自動リンク方法によれば、形状自体が意味を持つ
記号画像を含む画像をイメージデータ形式で入力した
後、そのイメージデータ形式の画像データから記号画像
および付随する文字を認識し、記号画像の位置および付
随する文字を記号画像の属性情報として記号画像単位で
データベースに格納しておき、前記属性情報によって相
互に関連する記号画像同士をリンクさせるようにしたの
で、図面等に描かれた記号像間を結び付ける連結情報を
自動的に効率良く構築し、関連する記号画像の所在など
を精度良く検索することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した電力設備シーケンス図面の管
理・検索システムの実施の形態を示す主要部のブロック
構成図である。

【図２】リレー記号およびリレー接点端子記号の説明図
である。

【図３】電力設備図シーケンス図に記載されている記号
間の関連を示す説明図である。

【図４】図面内の記号画像と文字を関係付ける属性情報
を生成する手順の概要を示す説明図である。

【図５】記号画像認識関連付け処理の詳細を示すフロー
チャートである。

【図６】記号画像と文字の認識方法の一例を示す説明図
である。

【図７】記号画像認識関連付け処理によって生成された
データベースの内容の一例を示す説明図である。

【図８】関連する記号画像を検索する場合の例を示す説
明図である。

【図９】関連する記号画像を検索する場合の例を示す説
明図である。

【符号の説明】

１１０…キーボード、１２０…マウス、１３０…外部記
憶装置、１４０…処理装置、３１０…リレー記号、３２
０…リレー接点端子記号、３３０，３４０…器具名称。

フロントページの続き (72)発明者 石井 利明 神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号 東京電力株式会社内 (72)発明者 松本 厚 神奈川県横浜市中区尾上町６丁目81番地 日立ソフトウェアエンジニアリング株式会 社内 (72)発明者 福嶋 浩輝 神奈川県横浜市中区尾上町６丁目81番地 日立ソフトウェアエンジニアリング株式会 社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 形状自体が意味を持つ記号画像を含む画
   像をイメージデータ形式で入力した後、そのイメージデ
   ータ形式の画像データから記号画像および付随する文字
   を認識し、記号画像の位置および付随する文字を記号画
   像の属性情報として記号画像単位でデータベースに格納
   しておき、前記属性情報によって相互に関連する記号画
   像同士をリンクさせることを特徴とする記号画像の自動
   リンク方法。