JPS595387A - 線図形処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、線図形の認識のために該線図形の各線パター
ンを細線化する線図形処理装置に関する。

デジタル画像処理により線図形の認識を行なう場合、認
識処理の前処理として大量の画像データをよりフンバク
トな表現に置き換える必要がある０特に、２値線図彫の
解析においては、各線パターンの中心線部分を求める細
線化処理が重安となる〇一般に用いられる細線化処理は
、原則としてＳＮ図形のトポロジーを変えないような所
定条件のもとで、線パターンを局所処理して順次細めて
ゆき、線パターンのほぼ中心線に近い細線化ノくターン
を得るようにしているが、次のような問題点を有してい
る。

（１）　　短かい枝が消失する。

（２）　　原パターンに存在しない短かい枝が発生する
。

（８）　　本来１つの接続点であるべき点が複数の接続
点に分離する。

（４）Ｔ字状の３分岐点がＹ字状にくぼむ。

これらのうち、問題点（２１、（４１については教養方
法が報告され〜充分な効果も得られているＯしかし、図
面に書かれた線図形を認識し、その２次元データをもと
にして３次元立体データを構成する処理を行なうとき、
トポロジーを正しく復元するためＫは、図面上の線の接
続関係を誤りなく認識することが不可欠な条件であり、
複数に分離して抽出された接続点を一致させる必要があ
る。

ところが、従来の細線化処理によって得られた細線化パ
ターン上にみられる分離された複数の接続点が、実際に
は１つの接続点であると判断するためには、単に分離さ
れた複数の接続点が互いに近接しているといった基準の
みでは不充分であり、原パターンの接続領域（２値化し
たときの黒画素領域）を考慮した一致化補正処理による
判断が必要である。この点で、原パターンの情報を欠如
した細線化処理は、補正処理を必要とする場合に望まし
くない。

また、他の方法による線幅識別処理においても、線パタ
ーンの接続情報を正確に抽出することは、現状では充分
に行なわれている例がない。

さらに、機械図面を認識するためには、太線と細線の識
別をつける必要があるが、現在までに試験的に報告され
ている線図形読取りの対象図面が、セル図、論理図、地
図などの線幅の識別を特に必要としない図面であって、
線幅識別処理を行なっている例はみられない。このため
に、線幅識別の行なえる新たな手法１装置の開発が必要
となった。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を除き、線パター
ンを細線化して線図形の情報−をフンバクトに表現する
に際し、線幅を識別し、接続点の腔っだ認識を防止する
ことができ、もって、いかなる線図形に対しても正確な
る認識処理を可能とした線図形処理装置を提供するにあ
る。

この目的を達成するために、本発明は、線パターンの最
大内接図形を順次派生させ１該最大内接図形の夫々の中
心座標を表わす情報と該中心座標間の接続関係を表わす
情報とでもって骨格線情報とし、前！５線パターンを該
骨格線に置換することにより細線化するとともに、前記
最大内接図形の大室さでもって線幅情報を得、該線幅情
報を利用して骨格線が有する接続点の分離現象を補正す
ることができるようにした点を特徴とする。

次に、本発明の実施例を図面について説明する。

第１図は本発明による線図形処理装置の一実施例を示す
ブロック図であって、１は入力端子、２は入力制御部、
３は一時記憶装置、４は前処理部、５はランレングス化
処理部、６はランレングスデータ記憶装置、７は内接図
形処理部、８は鎖状スケルトンデータ記憶装置、９は接
続点記憶装置、１０は鎖状スケルトン補正処理部、１１
はデータ変換処理部、１２は出力制御部、１３は制御部
、１４は出力端子である。

次に、本発明の動作について説明する。

同図において、ラスター走査する撮像装置（図示せず）
によって線パターンによる画像（図示せず）を撮像し、
得られた画像信号を２値化して、１水平走査ずつ入力端
子１から入力制御部２を経て一時記憶装置３に記憶する
。一時記憶装置３に記憶されたＺ値化画像信号によるパ
ターンは、前処理部４に供給されて輪郭部の細かい凹凸
が除かれ１ランレングス化処理部５に供給されてランレ
ンｙスーｉ’−タＩＩ換される。そして、このランレン
グスデータは１つ前の水平走査によるランレングスデー
タとの接続関係を確詔しながら、接続ポインタを付けて
フンレングスデータ記憶装置６に記憶される。すなわち
、２つの相続く水平走査によるランレングスデータが共
通の線パターンを表わすデータであれば、これらは接続
関係があって接続ポイントをつける。

次に、以上のようにして得られたランレジゲスデータに
よって線パターンが表わされるから、内接図形処理７に
おいて、この線パターン領域内に図形（以下、内接図形
という）を生成し、これを成長させて線パターン領域内
でこれ以上成長させることができない状態に−する（以
下、この状態にすることを「最大化する」という）０最
大化された内接図形（以下、最大化内接図形という）は
、下、スケルトン径という）とは、鎖状スケルトンデー
タ記憶装置８に記憶する。同時に、形成された最大内接
図の画素から新たな内接図形を派生させ、この内接図形
を成長させて最大化し、このようにして、線パターン領
域内で順次内接図形の派生、最大化を行ないながら〜各
最大内接図形のスケルトンとスケルトン径とを鎖状スケ
ルトンデータ記憶装置８に記ｔｌする。また、ある最大
内接図形のスケルトンとこの最大内接図形がら派生した
他の最大内接図形のスケルトンとは接続しているものと
し、２つのスケルトンが接続していることを表わす接続
点データを接続点記憶装置９に記憶する。

以上の処理により、線パターンは各スケルトンを順次連
結した骨格線、すなわち゛、鎮状スケルトンとして表わ
され、また、スケルトン径は線パターンの線幅を表わす
データとなる。

そこで、得られたスケルトン、線幅データおよび接続点
データの鎖状スケルトンデータは鎖状スケルトン補正処
理部１０に供給され、以上の処理によって生じた微小枝
、短絡データとみなせる鎖状スケルトンデータが除かれ
る。そして、１本１本の鎖状スケルトンが表わす線分の
接続端の延長方向を求め、線幅データによって表わされ
ふ補正可能領域を確認しながら、その延長方向に沿った
接続点の適正な位置の評価を行ない、分離した接続点の
一数化をはかるとともに接続点の移動補正を行なう。こ
の補正は、鎖状スケルトンデータ、接続点データのいず
れに対しても行ない、その結果は鎮状スケルトンデータ
記憶装置８、接続点記憶装置会に再び記憶される□ 次に、以上のようにして補正された鎮状スケルトンデー
タはデータ変換処理部１１に供給され、折線近似した線
分データに変換されて接続点データとともに、出力制御
部１２を経て出力端子１４から線認識部（図示せず）へ
出力される。なお、制御部１３は以上の処理の流れを制
御する０次に、第１図の夫々のブロックについて説明す
るが、まず、内接図形処理部７について説明する。

いま、線パターンを黒画素の集合とし、かかる線パター
ン領域内の内接図形を正方形とする。

ところで、前述のように、内接図形処理部７は線パター
ン領域内の最大化内接図形の系列（ＡＲ）より求まる鎖
状のスケルトンによる線パターンの骨格線を求めるもの
であるが、各画素は、固定座標系（ｘ、ｙ）に対し、Ｘ
、Ｙの座標値が２Ｘｌ（ただし、１は整数）となるよう
に配置され、したがって、水平、垂直方向の画素の中心
間隔を２に設定する。

ところで、最大内接図形とは、画素の座標位置を（Ｘ　
、　ｙ）とし、画素集合８（ｉ、ｊ、ｋ）を、ｓ　（ｉ
　、ｓ、ｋ＞　−（（ｘ、ｙ）　ｌ　ｉ≦Ｘ≦ｉ＋ｋ　
、　ｊ−に≦ｙ≦ｊ）とすると、この画素集合８−（１
，ｊ、ｋ）が他の全ての画素集合Ｓ’（ｉ’、ｊ、ｋ）
のいずれにも含まれないことである。そこで１正力形で
ある最大内接図形をなす画素集合を８（ｃＬ、ｂ、ｃ）
とすると（第２図）、点、Ｐ、Ｑ、Ｒ，Ｓの座標は夫々
（ｃ　　、ｂ）　　、　　（ａ＋ｃ　　、ｂ）　　、　
　（ａ＋ｃ　　、ｂ−ｃ）。

（ｒＬ、ｂ−Ｃ）であって、中心点Ｏの座標は（ａ十ｃ
）／２．（ｂ−Ｃ’）／２）である。この中心点Ｏがス
ケルトンであり、最大内接図形５（（Ｌ。

ｂ、ｃ）の−辺の長さＣがスケルトン径であって、線パ
ターンの線幅データとなる。

さて、線パターンＬ内に画素集合８１（α、ｂ。

Ｃ）が存在するときに他の画素集合ｓ＠　（ａ　ｅ　ｅ
　ｒｆ）も存在し、しかも、８ｔＣＳｔが成立するとき
、画素集合８１は成長可能な画素集合である。画素集合
８．が成長するのは、画素集合Ｓ、を包含する他の画素
集合にすることをいい、このように成長してついに線パ
ターン領域の境界圧接すると、それ以上は成長が不可能
となる。このときの画素集合による内接図形が最大化内
接図形８ｍである（第３図）。

内接図形が成長可能であるということは、第４図に示す
ように、内接図形８（ｃＬ、ｂ、ｅ）の隣り合う２辺全
体に接して線パターンの画素１５（黒画素）が存在し、
かつ、この２辺が接する内接コーナー画素という）が存
在することであり、矢印入方向に成長して内接図形Ｓ（
ａ、ｂ−４−２，ｃ＋２）となる。ただし、画素間隔を
前述のように２としている。

内接図形Ｓの成長方向は、第５図（Ａ）　、　（Ｂ）　
、　（Ｃ）　。

（ＤＪの矢印で示す４通りあり、これら成長様式を、第
５図（Ａ）から順次成長モード■、…、１．ＩＶと呼ぶ
ことにする。なお、第５図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（
Ｃ）　、　（Ｄ）において、内接図形８の相隣わる２辺
のまわりに印した点線は、これらの２辺に接する線パタ
ーンの画素（第４図）を表わす。

次に１第６図により内接図形の形成、成長について説明
する。

同図において、線パターンの先端の画素が図示するよう
に配列されているとすると１走査１８によって各画素が
得られるが、まず、最初に得られた画素１７．を含む４
つの画素、すなわち、画素１７１、１７２　、１．７４
−、１７Ｂにより内接図形８重を形成する。各水平走査
毎の画素位置はランレングス−？−ＪＪＶｃよって表わ
されているが、このデータから各画素の位置関係は容易
に求めることができ、この位ｙ１関係から内接図形８Ｉ
が求められる。

次に、内接図形８Ｓに対し、第４図で説明したように、
相隣わる２辺の全体に接する画素およびコーナー画素の
存否を判断し、内接図形８Ｉが成長可能か否かを判電す
る。第６図の場合、画素１７．。

１７ｓ、１７丁、１７８が内接図形８１の相隣わる２辺
の全体に接する画素であり、画素１７・がコーナー画素
であることから、内接図形８．はモードＩＶ（第５図（
Ｄ））で成長可能であり、１画素分成長して内接図形８
！を形成する。次に同様の判定をするが、内接図形８宜
は成長不可能であって最大化されたことになる。最大化
図形８！の中心は画素１７ｗの位置であり、この位置が
スケルトンとして、また、−辺の長さは４であって、こ
の値がスケルトン径として夫々鎖状スケルトンデータ記
憶装置８（第１図）に記憶される。

ところで、成長可能な内接図形には、第５図（Ａ）、（
Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の２以上の成長様式を同時に有る
ものもある。すなわち、たとえば、△ モードＩでも成長可能であるし、また、モード■でも成
長可能であるような内接図形が存在する。

ある内接図形は、後に説明するように、他の最大内接図
形から派生した図形である。第６図に示した内接図形は
線パターン内の最初に形成される内接図形であるが、そ
の最大内接図形Ｓ宜が形成されると、この最大内接図形
８１から次の内接票を派生し、それを成長させて最大内
接図形とする。

ある最大内接図形から次の内接図形が派生する方向は４
つの異なる方向があり、夫々を異なる派生モードして派
生モード■により派生した内接図形をＤ１派生図形、以
下、同様に、Ｄ２゜Ｄ３゜Ｄ４派生図形ということにす
る。

そこで、複数の成長モードを有する内接図形に対しては
、その内接図形が最大内接図形から派生したときの派生
モードに応じて、上記成長モードの優先順位を次の表１
のように定める。

表　　１ （ただし、優先順位は閉ループをなす）以上のようにし
て、内接図形は成長して最大内接図形となり、そのスケ
ルトンとスケルトン径とを鎖状スケルトンデータ記憶装
置８に紀憶する。

次に、最大内接図形からの新たな内接図形の派生につい
て説明する。

第７図（＾）、（Ｂ）は内接図形の派生の一例を示す説
明図である。

第７図（＾）において１画素によって形成される線パタ
ーンの領域内である最大内接図形８０があるとする。こ
の最大内接図形８０をみると、各辺にはハツチングして
区別した画素（以下１外接列された複数の外接画素を一
辺とし、この外接画素以外の画素は最大内接図形ＳＯに
全て含まれる画素からなる正方形の図形を形成する。こ
れが、最大内接図形ＳＯから派生した内接図形である。

第７図（Ｂ）は、以上のようにして最大内接図形ＳＯか
ら派生した内接図形、すなわち、最大内接図形８０に対
する派生図形８１，８２．８３を示す。派生図形Ｓ１は
最大内接図形８０の左の辺の７個の外接画素を一辺とす
る内接図形であり、派生図形８２は最大内接図形ＳＯの
右の辺の５個の外接画素を一辺とする内接図形であり、
また、派生図形Ｓ３は最大内接図形８０の上の辺の３個
の外接画素を一辺とする内接図形である。

これらの派生図形８３．　Ｓ、２．８３は、先に述べた
ように成長して夫々最大内接図形とするのであるが、第
７図（Ｂ）の場合、派生図形Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３は成長不
可能であって最大内接図形であるＯそこで、最大内接図
形８１，８２．８３の夫々のスケルトンとスケルトン径
を鎖状スケルトンデータ記憶装置８に入力して鎮状スケ
ルトンデータを紀憶し、同時に、鎖状スケルトンの接続
とデータを接続点記憶装置９に記憶する。

ところで、最大内接図形から内接図形を派生する場合、
すべての外接要素の連らなりについて派生を行なうと、
上記最大内接図形から、この最大内接図形を派生した元
の最大内接図形を派生したり、不要な内接図形を派生す
るものもあるから、以下に説明する派生規則にしたがっ
て派生を行なうか否かを選択する。

その前に、まず、派生モードについて説明する。

上記の説明から明らかなように、内接図形の派生は最大
内接図形の辺に垂直な方向に生ずる。そこで、第８図に
示すように、最大内接図形ＳＯの右方へ派生する派生様
式を派生モード■とし、その派生図形をＤ１派生図形と
いう。以下、同様に、上方、左方、下方へ派生する派生
様式を夫々派生モードπ、ｉ、ｒｖとし、派生図形を夫
々Ｄ２．Ｄ３、Ｄ４派生図形という。なお、前記衣１の
内接図形の種別は、以上の派生図形によって行なってい
る。

さて、第９図に示すように１最大内接図形ＳＯにＯ印で
示す外接画素があるものとする。なお為１６はコーナー
画素である。

いま、最大内接図形の左辺をみると、６個の連なった外
接画素があり、これら外接画素を一辺とする内接図形が
派生する可能性がある。そこで、これら外接画素が連な
った領域Ａ１を派生可能領域という。同様にして、最大
内接図形８０の下辺には、派生可能領域Ａ２が、右辺に
は派生可能領域Ａ３が＼また、上辺には派生可能領域Ａ
４．Ａ５が存在する。また、派生可能領域のうちで１そ
の一端または両端が最大内接図形８ｏの角の画素（白画
素、黒画素にかかわりない）に接するものは、特に、接
頭域という。この場合、派生可能領域ＡＩ、Ａ２．Ａ４
．Ａ５は接頭域である。

さて、以上の定６をなしたが、次に、派生可能領域から
いかに内接図形の処理を行なうかを説明する。

まず、第１の派生条件として、 「領域幅の大きい順に、派生可能領域から派生処理を行
なう」 こととする〇 すなわち、＃１９図をみると、最大化内接図形ＳＯに対
して、派生可能領域は、Ａ１．＾２．Ａ３゜Ａ４．Ａ５
の順で領域幅が小さくなっている◎そこで％派生可能領
域＾１ないしＡ５の領域幅を検出し、まず、派生可能領
域＾１について内接図形が派生されて最大化され、次に
、派生可能領域＾２について内接図形が派生されて最大
化され、以下、派生可能領域＾１１．Ａ４．＾５の順に
、同様に、内接図形の派生、最大化が行なわれる。この
ように、派生可能領域の優先順位を設けたのは〜後述す
る他の派生条件とあいまって１不所望な派生図形が生じ
ないようにするためである〇なお、ｆＩＲ９図の派生可
能領域＾３．Ａ４のように、領域幅が等しい派生可能領
域がある場合には１最大化内接図形８０がどのような派
生モードで派生し、かつ、最大化内接図形８０の当該派
生可能領域がどのような派生セードであるかによって１
める。

表　　２ したがって、第９図において、最大化内接図形８０が派
生モードＩ　（第８図）で派生した内接図形Ｄ１が最大
化したものだとすると、派生可能領域＾３は派生モード
ｌ、Ａ４は派生モード■であるから、派生可能領域Ａ３
．Ａ４の順で派生処理が行なわれる。

次にＳ第２の派生条件について説明する。

いま、最大化内接図形８１が存在し、これが他の最大化
内接図形８２からの派生図形を最大化したものとし、こ
の最大化内接図形８２を柄図形というものとすると、最
大化内接図形８１の派生可能領域が次の条件のいずれか
を満すときには１その派生可能領域からは内接図３杉は
派生しない。

（１）　　派生可能領域が柄図形Ｓ２に含まれるとき。

（２）接領域であって、柄図形Ｓ２の派生可能領域に含
まれるとき。

（８）　　接領域でなくとも柄図形８２０派生可能領域
に含まれ、かつ、第１０１１！Ｊで説明する条件を満し
ているとき〇 以上の派生条件は、最大化内接図形８１から柄図形Ｓ１
を派生しないこと（１）と、柄図形Ｓ１と重複して派生
図形を生じないようにすること（２）　、　（ａ）を定
めたものである。

上記第２の派生条件の（２）は、最大化内接図形Ｓ１と
その柄図形８２とに一部重複した辺があり、最大化内接
図形８１のその重複した辺の接領域は柄図形Ｓ２の派生
可能領域の一部または全部であることから、最大化内接
図形Ｓ１のその接領域から内接図形を派生させないよう
にしたものである。

次に、と記第２の派生条件の（８）について説明する。

＃１１０図において、最大化内接図形８１は矢印方向の
派生モードで柄図形８２（図示せず）から派生したもの
であって、矢印に平行な辺Ｂに派生可能領域Ａを有して
おり、派生可能領域Ａは柄図形８２の派生可能領域でも
ある。そして、派生可能領域Ａは接領域ではなく、その
的後に幅Ｗ　１　、　Ｗ　＠の白絵素領域がある〇 かかる派生可能領域Ａからは、最大化内接図形８１が柄
図形Ｓ２からどのような派生モードで派生したかに応じ
て、内接図形が派生するか否かを設宇する。この条件を
次の表３に示す。

表　　３ これらの条件の意味することを第１１図により説明する
。

いま、図形として水平な線パターンの途中で下方に向う
線パターンがあり、鎖状スケルトンが分岐する場合につ
いて考える。そして、水平な線パターンの幅は画素６個
に相当して２（α−１）、下方に向う線パターンの幅は
画素す個に相当して２（ｂ−１）であって、α〉ｂであ
るとする。

この場合、水平な線パターンに沿って順次スケルトン径
がＺ（ａ−Ｘ）の最大化内接図形が派生するのであるが
、その派生モードとしては、図示するように、Ｄ　１モ
ードとＤ３モードとがある。

そこで、Ｄ　１　、Ｄ　３モードのいずれで派生してき
ても、鎖状スケルトンは同じスケルトンから分岐するよ
うにする。さもないと、水平な線パターン上を同時にＤ
Ｉ、Ｄａモードの最大化内接図形が派生してきた場合、
分岐点でリング状の鎖状スケルトンが形成されてしまう
からである。

そこで１いま、水平な線パターンの中心線と下方に向う
線パターンの中心線の延長との交点を原点０とするＸ−
Ｙ座標系を考えると、ＤＩ　、ｎ３モーニドで派生して
来た最大化内接図形のいずれもがそれらのスケルトンが
原点０に一致したときに一下方に向う線パターンに対す
る最大化内接図形を派生すればよい。しかしながら、ａ
、ｂが偶数か奇数かに応じて、上記の最大化内接図形の
スケルトンが原点Ｏに一致する場合と、どうしても原点
０から画素間隙のｌだけづれる場合がある。

しかるに、スケルトンが原点に一致したか、あるいはＸ
方向に−１（すなわち、原点０から画素間隙の１／２だ
けづれた位置）にあるとき１分岐する内接図形が派生す
るようにする。したがって、水平な線パターンの最大化
内接図形がＤＩモードで派生しているときには、そのス
ケルトンが原点０を越え、Ｘ方向に＋１以上になると、
もはや１下方に分岐する内接図形が派生しないようにす
る。

また、最大化内接図形がＤ３で派生しているとき釦は、
そのスケルトンがＸ方向に一２以上になると、もはや、
下方に分岐する内接図形が派生しないようにする。Ｄ２
．Ｄ４についても同様である。

このように、分岐する内接図形が派生させないようにし
た条件が、前記衣３に示す条件である。

また、第１１図において、水平な線パターンに沿うＤｉ
、Ｄ３モードで派生する最大化内接図形が、それらの辺
が下方に向う線パターンＫかかっても、夫々の最大化内
接図形のスケルトンが、前記した原点Ｏ１あるいは、Ｘ
方向に−１である点に一致するまでは、下方に分岐する
内接図形を派生してはならない。

このことから、次の第３の派生条件を設定する。

すなわち、１１２図において、最大化内接図形８１の隣
りあう辺１８．１９に夫々幅Ｗｂ　、　ｗｃの派生可能
領域の、■があり、派生可能領域のは接頭域であって、
Ｗｂ　＞　Ｗ　ｃであるとする。なお、派生可能領域の
、■は夫々第１１図における水平の線パターン領域、下
方に向う線パターンの領域に対応する。また、１６はコ
ーナー画素で、■は白画素、すなわち、線パターンを形
成しない画素である。

そこで、第３の派生条件としては、 が黒画素ならば、派生可能領域■がらは内接図形は派生
しない。

（２）　　領域◎の画素数が零で、コーナー画素１６が
白画素ならば、次の条件で派生可能領域■から内接図形
が派生する。

接頭域■の派生モードが、 （ｉ）Ｄ２のとき、Ｗｂ−ｗ。

（ｌｉ）　　Ｄ　１　、　Ｄ　３　、　Ｄ　４のとき、
Ｗｂ−２≦Ｗｃ≦Ｗｂ （８）　　領域◎の画素数がＮ（＼０）ならば、次の条
件で派生可能領域■から内接図形が派生する。

接頭域■の派生モードが、 （１）　Ｄ２．Ｄ３のとき Ｗｂ−４Ｎ≦Ｗｃ≦Ｗｂ （ｉｉ）ＤＩ、Ｄ４のとき Ｗｂ−４Ｎ−２≦Ｗｃ≦Ｗｂ なお、以上の条件は、第１１図のように、垂直方向に分
岐する場合に限らず、任意の方向に分岐派生方向にかか
わらず同一点から分岐することになる。

以上のようＫして内接図形慇理部７で得られたスケルト
ンとスケルトン径は鎖状スケルトンデータ記憶装置８に
記憶され、各スケルトンの接続関係を表わす鎖状スケル
トンの接続データが接続点記憶装置９に記憶される。

次に、ｔｌｓ１図の鎖状スケルトン補正処理部１０につ
いて説明する。

鎖状スケルトン補正処理部ｌＯは１鎮状スケルトンデー
タ記憶装置８、接続点記憶装置９（以上、ＩＲｌ；図）
から上記のスケルトン、スケルトン径および点接続デー
タを受け、微小枝の鎖状スケルトンデータと２つの鎖状
スケルトンを短絡する鎖状スケルトンを表わす短絡デー
タとの除去、および、複数の接続点（分舷点）として現
われる接続点の補正などの処理を行なう。

これらの処理は鎖状スケルトンデータを１本づつ選択し
て鎮状スケルトン形成し、形成された鎖状スケルトンの
構成要素を判定して行なう〇そこで、まず、鎮状スケル
トンの一端が接続点で他端が朱接続点であるときには１
そのスケルトン数が予じめ設定された微小枝判定数Ａ以
下の場合、この鎖状スケルトンは微小枝鎮状スケルトン
としてデータを除去する。

また、鎖状スケルトンの両端が接続点であるときＫは、
そのスケルトン数８Ｎが３≦８Ｎ≦５であり、かつ、次
式 但Ｌ　ｓ　Ｄｓ　、　Ｄｍ　：両端接続点のスケルトン
径Ｄｕｘ！１番目の中間スケルトン径 を満足する場合、この鎖状スケルトンは短絡鎖状スケル
トンとしてデータを除去する。これは、２つの近接した
線パターンは互いに短絡する部分を生ずる場合があり、
その部分が２つの線パターンに比べて充分に細い場合に
は短絡部分として除くものである。

以上のようにして不要な鎖状スケルトンを除いた鎮状ス
ケルトンについて、上記の不完全な接続点の補正を行な
う。以下、この補正について説明する。

第１３図は鎖状スケルトン補正処理部１ｏで、前述のよ
うに、微小枝、短絡鎖状スケルトンデータが除去された
矢印伏線パターンの鎖状スケＡ、）ンを示す。かかる鎖
状スケルトンでは、３つの接続点Ａ、Ｂ、Ｃは１つの接
続点が分離して現われており、不完全な接続点となって
いる。また、接続点１ｉ！、Ｆも不完全な接続点である
。

いま、接続点Ａ、Ｂ、Ｃによる不完全な接続点を例にと
って、接続点の補正を概略的に説明すると、接続点Ｃを
接続点Ｂ、Ｃ間の鎖状スケルトンに沿い、所定の判定規
準に従って接続点Ｂ方向に移動させ、接続点Ｂに接続点
Ｃが一致すると、この一致した接続点Ｂを接続点Ａ、Ｂ
間の鎖状スケルトンに沿い、上記の判定規準に従って接
続点入方向に移動させ、接続点Ａを補正された接続点と
する。上記判定規準は、各接続点に接続される鎖状スケ
ルトンの延長方向などによって接続点の移動可能性を判
定するものであって、上記の例の場合、接続点＾は移動
することができない。

さて１次に１この不完全な接続点の補正処理の具体例に
ついて説明する。

まず、少なくとも一方の端が接続点である夫々の鎖状ス
ケルトンについて、平均スケルトン径Ｄｍを次式にもと
づいて求める。

次に１夫々の鎖状スケルトンについて、平均スケルトン
径Ｄｍに比べて補正対象スケルトン判定値８以上大きい
径をもつスケルトンを補正対象スケルトンとし、この補
正対象スケルトンを対象外として除く。

そこで、補正対象スケルトンを除いた各鎖状スケルトン
の各スケルトンを順次端より追跡し、一定の幅を有する
線に収まるスケルトン群を検知して該スケルトン群を上
記の線分で近似し、このようにして、各鎖状スケルトン
を全体として折れ線近似する。そして、最も端にある線
分について−その線分の最も端にあるスケルトンから、
その線分に平行で一定長のベクトル（以下、線分延長方
向ベクトルという）を定める。

第１４図（Ａ）、（Ｂ）に線分延長方向ベクトルの例を
示す。

同図（Ａ）において、６個のハツチングを鰺こしたスケ
ルトン２０が収まった最端の線分２１を示し、その最端
のスケルトン２０から線分２１に平行に線分延長方向ベ
クトル２４を定める。そして、スケルトン２０の座標位
置を線分延長方向ベクトル２４の始点、線分延長方向ベ
クトル２４の先端２５の座標位置を線分延長方向ベクト
ル２４の終点という。

また、円弧を表わす鎖状スケルトンは折れ線近似で表わ
されるが、第１４図（Ｂ）に示すように、３つ以上の線
分２１で表わされるときには１最端のスケルトン２０”
を始点とする線分延長方向ベクトル２４の方向は、相隣
わる２つの線分のなる一角をαとすると、最端の線分の
延長方向に対して角αだけづれ′た方向に定める。

以上のようにして、各鎖状スケルトンの延長方向が線分
延長方向ベクトルによって設定される。

次に、接続点が移動可能な鎖状スケルトン、すなわち、
分離線分の抽出を行なう。分ＩＩＪｌ線分は次の条件を
満す鎖状スケルトンをいう。

（１）両端が接続点である。

（２）　　両端スケルトン間の距離が１．６Ｄｍ以下で
ある。

（８）　　スケルトンの数が予じめ設定された分離線分
判定値以下である。

このようにして抽出された分離線分（第１３図において
は、点Ｂ、Ｃ間の鎖状スケルトン１点Ｂ、Ａ間の鎖状ス
ケルトン）の両端の接続点（同じく点Ａ　、　Ｂ　、　
Ｃ）のいずれについても、以下に示す判定基準を満して
いるか否かを判定し、該判定基準を満たしている接続点
を分１ｌＪＩ線分上で１スケルトンだけ移動させる。次
に、この移動によって得られた接続点について再び判定
基準を照合し１これを満していればさらに１スケルトン
だけ移動させる。このようにして順次接続点を判定基準
を確めながら移動させてゆき、分離線分の他の接続点と
一致させる。このように移動させている途中で、接続点
が判定基準を満さなくなると、この接続点に対する補正
処理は保留し、他の接続点に対して同様の補正処理を行
なう。

次に、分１Ｉｌｌ線分上の接続点の移動補正のための判
定基準について説明する。

いま、接続点に接続する１分離線分以外の鎖状スケルト
ン（以下、接続鎖状スケルトンという）をＸ、、Ｘ、、
Ｘ、、・・・・・・・・・　、ＸＭとし）夫々の線分延
長方向ベクトルの始点をＸＩＢ　ｅ　Ｘ２Ｌ３ｅ　Ｘ３
８　＃・・・・・・・・・、　ＸＮＢ　、終点をＸ１１
　ｅ　Ｘ２’ｌＢ　ｅ　Ｘ３ｍ−・・・・・・・・・６
ＸＮＩＩＩとする。また、２点Ａ、Ｂ間の距離をＤ（Ａ
。

Ｂ）、３点に、Ｌ、Ｍを頂点とする３角形の面積をＡ（
Ｋ、Ｌ、Ｍ）とする。

いま、第１５図に示すように、１番目（ただし、１−１
．２，３．・・・・・・・・・、Ｎ）の接続鎖状スケル
トンＸＩについてみると、その線分延長方向ベクトル２
４の始点はＸＩｓ。終点はＸＸＢである。２３は位置ｅ
ｌの接続点であって、これは分離線分上にあり、接続点
２３０分離線分上には位置Ｃ！の次のスケルトン２３が
ある。

そこで、各接続鎖状スケルトンＸ■について次の条件を
満足するか否かを判定する。

Ａ　（ｃｔ、Ｘｘｓ、Ｘｚｍ）≦＋・Ｄ　（ＸＩＢ、　
ＸＩＫ）　＊　０．７　＊　ＤｍＩ　＋＋・＋＋　（１
）Ａ　ＣＣｔ＊Ｘｘｓｅ　Ｘｌ１）≦＋・Ｄ　ＣＸｘｓ
ｅ　ＸＩＫ　）　＊　０．７＊　Ｄｍｌ　・＝＝（２）
但し一％Ｄｍｚ冨１番目の接続鎮状スケルトンＸＸの平
均スケルトン径 上記（１）、（２）式が同時に成立するときには、Ａ　
（Ｃ！・ＸＩＢ、ＸＸＫ）／　Ａ　（ｃｌ・ＸＩＢ・Ｘ
ＩＢ）−１とし、（１）式が成立するときには、 Ａ（Ｃｓ　＊　ＸＸｓ　ｅ　ＸＩｍ　）−＋・Ｄ　（Ｘ
Ｍ８　＃　Ｘ：ｖ）・０．７・Ｄｒｒｌ工とする。

以上の処理を行なった後、次の判定を行なう。

全ての接続鎖状スケルトンＸｘ　（ただし、ｌ−１−２
、・・・・・・・・・、Ｎ）を対象とし、・・・・・・
・・・（８） ただし ＤＰ；分離線分長（接続点０重と他の接続点との間の距
Ｍ） ＤＭ−分離線分の平均スケルトン径 か否かを判定する。また、同じく全ての接続鎖状スケル
トンＸＩに対して、 （ｖＸｘｌＡ（ｃｔ、Ｘｘｓ、Ｘ工１］）≦−・Ｄ（Ｘ
ｘｓ、Ｘｘｍ）０．７ｅＤｍ１　）、、、、、、（４）
か否かを判定する。そして、上記（８）　、　（４）式
が成立するとき、接続点を移動補正し、新たな接続点を
点Ｃ８とする。

そこで、次に、新たな接続点Ｃ３と分離線分上の次のス
ケルトンについて上記の判定を行ない、以下同様にして
順次接続点を分離線分に沿って移動させていく。そして
、分離していた複数の接続点を１つの接続点としてまと
める。第１３図を例にとると、接続点Ａ、Ｂ問および接
続点８重Ｃ間の夫々の鎮状スケルトンが分Ｓ線として判
定され、（８）、（４）式にもとづいて接続点Ａ、Ｃが
移動補正可能か否かを判定する。この場合、接続点Ａは
移動分ｍｉｓ分上を移動補正されて接続点Ａ、Ｂ、Ｃが
重ｊ（つて接続点Ａのみとなる。また、接続点Ｅ。

Ｆについても同様の移動補正がなされる。

以上のようにして、複数の接続点に分離されていた接続
点が１つの接続点となるように補正されると１次に、全
ての接続点を正しい位置になるように移動補正を行なう
。この補正は、各接続点に接続した各鋼状スケルトンの
、前に逸めて線分延長方向ベクトルを用い、線分延長方
向ベクトルが集まる領域の中心に移動補正し、この点を
正しい接続点として設定する。

いま、接続点ｃ０の位置を（Ｘｃ　ａ　Ｙｃ　）とし、
これに対し、接続点Ｃ６の周囲の４つの点、すなわち１
位置（Ｘｃ＋１　、　Ｙｃ＋１　）の点ｃ１、位置（ｘ
ｃ＋　１．Ｙｃ　−１）の点Ｃ！、位ｆｉｔ（Ｘｃ−ｉ
、ｙｃ−ｔ）の点）、位置（Ｘｃ−１、Ｙｃ＋１）（７
）点ｃ４　ヲ設ｓｔ　ル。ソシテ、接続点ｃ６と上記４
つの点に関して、接続点ｃ６に接続される全ての接続鋼
状スケルトンの線分延長方向ベクトルを用いて次式の計
算を行なう。すなわち、 Ｈｉ−Σ（Ａ　（ｃ　ｉ　、Ｘｘｔｒ、　Ｘｘｍ）／＋
−１Ｄ　（Ｘｘｓ、Ｘｘｍ）　ａ　Ｏ，７ｓＤｍｌ　）
−１ 得られた値Ｈ監について最小の値を判定し、この最小の
値に対する上記の点を線分延長方向ベクトルが集まる領
域の中心とし１、記接続点Ｃ０からこの中心点に移動補
正して正しい接続点とする。

第１６図は第１３図の鎖状スケルトンの接続点を以上の
ようにして移動補正して得られた鎖状スケルトンを示す
ものである。

以上のようにして得られた鎖状スケルトンデータは、鋼
状スケルトン補正処理部１０で全ての補正が完了すると
、鎖状スケルトンデータ記憶装置８からデータ変換処理
部１１に供給される。

データ変換処理ｓ１１においては、各接続鎖状スケルト
ンについて、一方の端から他力の端へ一定幅の線でスケ
ルトンを追跡し、この一定幅の線に集まる両端のスケル
トン間を１本の直線で表わすよう（して、全ての接続鎖
状スケルトンを折れ線近似する。

第１６図の鎖状スケルトンを上記のように折れ線近似し
た鎖状スケルトンを第１７図に示す。

以上のようＫして得られた線分データはＳ第１図に示す
ように、接続点配憶装置９の接続点データとともに、出
力制御部１２を経て出力端子１４から線認識部（図示せ
ず）に供給される。

以上のよう圧して、スケルトン径を利用することにより
、鎖状スケルトンによって表わされる各線分の種類を正
しく紹識することができ、複数に分割して生ずる接続点
も１つの正しい接続点に補正することができる。

以上説明したように、本発明によれは、線パターンの線
幅を表わすデータを得ることができるとともに、該線パ
ターンの分岐点を正確に表わす接続点を有するように該
線パターンを細線化するこトカできるからＮ線図形を必
要な最小のデータでもって表わすことができて、いがな
る線図形においても、認識処理の信頼性を大幅に向上さ
せることができ、前記従来技術の欠点を除いて優れた機
能の線図形処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

ｆＩＮ１図は本発明による線図形処理装置の一実施例を
示すブ四ツク図、＃！２図は最大内接図形のスケルトン
およびスケルトン径を示す説明図、＃１３図は内接図形
の成長を示す説明図、第４図は内接図形の成長可能性を
示す説明図、第５図（＾）。 （Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は内接図形の成長方向を示す説
明図、＃１６図は線パターンの先端における内接図形の
形鳴とその成長を示す説明図％ｗ４７図明図、＃１９図
は派生可能領域を示す説明図、１１０図は派生条件を示
す説明図、Ｉｌｌ　１１図は線パターンの分鼓点におけ
る接続点を示す説明ｖ！Ｊ〜＃１１２図、は線パターン
の分妓点における派生条件を示す説明図Ｓｔｌｓ１３ｗ
Ｊは線パターンに対する鎖状スケルトンの一例を示すパ
ターン図、９１１４図は鎖状スケルトンと線分延長方向
゛ベクトルとの関係の一具体例を示すパターン図、第１
５図は鎖状スケルトンと線分延長方向ベク）ルｌとの関
係の他の具体ケルトン補正処理部の動作を説明するため
のパターン図、Ｊｉｌ　ｉ　ｓ図は第１図の鎖状スケル
トン補正処理部で補正された鎖状スケルトンの一具体例
を示すパターン図、＃１１７図はｔｓ１図のデータ変換
処理部による鎖状スケルトンの一具体例を示すパターン
図である・ １・・・・・・入力端子、２・・・・・・入力制御部、
３・・・・・・一時記憶装置、４・・・・・・前処理部
、５・・・・・・ランレン・ゲス化処理部、６・・・・
・・ランレングスデータ記憶装置１７・・・・・・内接
図形処理部、８・・・・・・鎖状スケルト、ンデータ記
憶装置、９・・・・・・接続点記憶装置ＳｌＧ・・・・
・・鎖状スケルトン補正処理部、１１・・・・・・デー
タ変換処理部、１２・・・・・・出力制御部、１３・・
・・・・制御部。 オフ図 （Ａン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　（ｌヲンオ６聞 ＊生乞−Ｆ”１（Ｄ２） 才９〆 一一一一一一一一 ２ ヴ１（ＱＳ２’１ 才１１回 ７１．７１４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　線パターンを細線化して線図形のデータ量を
   減少せしめ、該線図形の８識処理ができるようにした線
   図形処理装置において、前記線図形を表わす２値信号を
   符号化する第１の手段と、符号化された該２値信号によ
   り前記線パターンに内接する最大内接図形を前記線バク
   ーンに沿って順次派生させる第２の手段と、派生された
   夫々の最大内接図形の中心座標を表わすスケルトン径と
   を記憶する第３の手段と、派生された順次の最大内接図
   形のスケルトンの接続関係を表わす接続点データを記憶
   する第４の手段と、前記スケルトン径にもとづいて前記
   スケルトンと前記接続データとによって得られた前記線
   パターンの１つの分岐点を表わす分離した複数の接続点
   の判定を行ない該複数の接続点を補正し分離した該接続
   点を一致させる第５の手段とを設け、前記スケルトン径
   を前配線パターンの幅を表わす線幅データとし、前記線
   パターンを前記スケルトンと接続点データとにより表わ
   すことができるように構成したことを特徴とする線図形
   処理装置。 （２、特許請求の範囲第（１）項において、第５の手段
   は、次の条件を満足する複数の接続点を前記線パターン
   の１つの分岐点を表わす接続点と判定することを特徴と
   する線図形処理装置。 （ｉ）　　前記接続点間の距離が、該接続点間の鎖状ス
   ケルトンについての平均スケルトン径の１．６倍以下で
   あること。 （ｌｉ）　　該接続点間のスケルトンの数が所定数以下
   であること。 （８）特許請求の範囲第（１）項または第（２）項にお
   いて、第５の手段は、前記分離した複数の接続点のうち
   の所定の判定基準を満足する接続点を、前記スケルトン
   と前記接続点データにもとづく前記接続点間の鎖状スケ
   ルトンに沿い、該鎖状スケルトンの前記スケルトン毎に
   ＃Ｊ紀判定基準による判定を行ないつつ移動させ、前記
   複数の接続点を一致させることができるように構成した
   ことを特徴とする線図形処理装置。