JPS61262987A - 学習機能を有する図形パターン抽出処理方法 - 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】 〔概　要〕 学習機能を有する図形パターン抽出方式であって、予め
定められた格子軸に沿って描かれた図面の中から特定の
図形パターンを抽出する場合に、その抽出対象となる図
形パターンの変動を自動的に辞書パターンに反映できる
ようにしたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は学習機能を有する図形パターン抽出方式に関す
る。

予め定められた格子軸に沿って描かれた図面の例として
は、論理回路図面がある。

この論理回路図面は、上記格子軸を基準として描かれた
論理表記シンボルと、各論理表記シンボル間の配線パタ
ーンと、シンボルの名称を意味する文字とが混在してい
る。

本発明は、かかる図面から特定の論理表記シンボルの位
置と形状といった図形パターンを、自動的に抽出する方
式に関する。

〔従来の技術〕

従来の図形パターン抽出処理方式は第５図に示すとおり
である。

即ち、論理表記シンボルの一例としての３人力アンドゲ
ート（第５図（Ａ））の形状が影響を及ぼすと考えられ
る領域（Ｍｘ、Ｍｙ）の各格子点に対する４方向コード
（第５図（Ｂ））を標準パタニンとして、辞書パターン
（第５図（Ｃ））を作成する。

ここで、第５図（（，１の辞書パターンが作成されるま
での過程を簡単に説明すると次のようになる。

例えば、手書きにより描かれた図面を光学的に読み取り
、読み取った入力画像情報を格子点を中心とした小さな
矩形領域単位で情報を圧縮して格子点近傍の情報を格子
点ラベルコードとしてコード化する（第６図）。

次に、所定の論理表記シンボルが抽出されるであろう位
置での辞書パターンの大きさに対応した大きさにまとめ
られた格子点ラベルコード群を標本パターンとする（第
７図）。標本パターンば１格子点についての４方向コー
ド（第６図）により構成されており、４ビツトの４方向
コードＰ１゜Ｐｚ、Ｐ３＝Ｐ４　　（第７図）は、それ
ぞれ格子点ラベルコードの４方向コードＤ、Ｌ、Ｕ、Ｒ
に相当する（第６図）。

この標本パターンに基いて１格子点についての辞書パタ
ーンを、第８図に示すように、構成する。

第８図において、０〜３ビツトは標準パターンコードで
あり、標準パターンとして格子点から対□応する方向に
線分パターンが存在する□か否かを示し、Ａ、は下（Ｄ
）を、Ａ２は左（Ｌ）を、Ａ３は上（Ｕ）を、Ａ４は右
（Ｒ）を、それぞれ指標するものである。

４〜８ビツトは、ドントケアコードであり、標準パター
ンとして格子点から対応する方向に線分パターンが存在
していてもいなくてもよいことを示し、Ｎ、は下（Ｄ）
を、Ｎ２は左（Ｌ）を、Ｎ３は上（Ｕ）を、Ｎ４は右（
Ｒ）を、それぞれ指標するものである。８ビツト目は、
シンボル領域フラグであり、その格子点全体がマツチン
グ演算の対象となるか否かを指標するものである。

第５図（Ｃ）は、上記の意味を有する第５図（Ｂ）の標
準パターンの第３列目（Ｘ＝３）に対応する辞書パター
ンである。

第５図（Ｂ）において、Ｏ印は格子点を、太線は当該格
子点からその方向に線パターンが存在しなければならな
いことを、二重線は当該格子点からその方向に線パター
ンが存在してもいなくてもよいことを（ドントケア）、
線がない方向は線パターンが存在してはならないことを
、それぞれ示している。

第５図（Ａ）のアンドゲートは右側の上方と下方がそれ
ぞれ曲線により形成されているため、この曲線部分での
４方向コードはあいまいであり、このために第５図（Ｂ
）もそれに対応してドントケアとなっている。

そして、各格子点に関し、第５図（ｃ）に示すような辞
書パターンを抽出すべきすべての論理表記シンボルにつ
いて作成し、登録してお（。

この辞書パターンに基いて論理表記シンボルを自動的に
抽出する場合は、入力パターンよりシンボルが抽出され
る位置からＭｘＸＭｙの大きさの標本パターンを呼び出
し、辞書内の個々の辞書パターンとのマツチング演算を
次式に従って行う。

ただし、Ｅはシンボルの全体的な評価値である。

またＷｘｙは１格子点当たりの評価値であり第７図の入
力パターンの４方向コードＰと、第８図の標準パターン
ＡとドントケアコードＮとに基いて次式となる。

このＷｘｙは標本パターンと辞書パターンとの４方向コ
ードが全て一致する場合は最小値“′０”をとり、全て
不一致の場合は最大値“４”をとる。

そして、全体的な評価値Ｅ　（（１）式）はシンボルの
形状が影響を及ぼすと考えられる領域内の全格子点の評
価値の和で表わされる。

この全体的な評価（ｌ！已に対して、手書きによる変形
の影響を吸収するために従来はある闇値を設定し、この
闇値以下ならばシンボルと判定していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来方式は、手書き変動に対し柔軟に対処できる。

しかし、辞書パターンの構成法（第５図（Ｃ））が面倒
であるため、ユーザ自身が標準パターンとあいまいさを
許容するドントケアパターンを組み合わせて簡単に辞書
パターンを作成できないという問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決し辞書パターンを容易に作成
することを目的とし、その手段は標準パターンのみで構
成した初期の辞書パターンを最初に用意し、図形パター
ンを抽出するごとに自動的に辞書パターンを更新すると
いう学習機能から成る。

〔作　用〕

上記本発明によれば、最初に標準パターンのみから成る
辞書パターンを設定し、実際の図形パターン抽出処理過
程で上記辞書パターンとのマツチング演算によって図形
パターンと判定された標本パターンの情報を統計的手法
を用いて辞書パターンに反映させ、初期の辞書パターン
を自動的に更新して行くので、手書き変動の影響を吸収
するための辞書パターンの作成が極めて容易になる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により添付図面を参照して説明す
る。

第１図は初期辞書パターンの説明図である。第１図（＾
）の論理表記シンボルを例として、以下説明する。

この第１図（＾）を各格子点に関して方向コードで構成
する標準パターンで表わしたものが第１図ｔＢｌである
。

○印は各格子点を、太線は当該格子点からその方向に線
パターンが存在しなければならないことを、線がない方
向は線パターンが存在してはならないことを、それぞれ
表わしている。

このように定められた標準パターンの第３列目に対応す
る初期辞書パターンを示したものが第１図（Ｃ）である
。

作成方法としては、第１に論理表記シンボルを予め規定
した位置に記入し、それを自動的に処理して格子点ラベ
ルコードを得、それを基に統計的に作成することもでき
るし、第２に人間によって与えてもよい。この場合第２
の作成方法では、文字等の考慮は不要であり、比較的楽
に作成できる。

第１図（Ｃ１において、コードＰＮ＋、　ＰＮＺ、　Ｐ
Ｎ３　ＰＮａは従来のコードＡ１．　Ａ２．　Ａ３．Ａ
４　　（第５図（Ｃ））の出現確率を示したものである
。

例えば、初期辞書パターンを自動的に作成する上記第１
の場合では、その作成に際しＮＬ個の論理表記シンボル
を使用し、（Ｘ、　Ｙ）　＝　（３，１）の位置の下方
向に線パターンが存在した回数がＮＡＩまた、人間が初
期辞書パターンを作成する第２の場合は、ＰＮＩ　〜Ｐ
ＮＪは適当に設定すればよい。この第２の作成方法では
、ある格子点のある方向（Ａｌ　〜Ａ４）に線パターン
が存在する可能性が高い部分を高く低い部分を低く与え
なければならない。

この極端な場合として、第２図に示すように、“１”　
（可能性あり）、“０”　（可能性なし）を与えてもよ
い。

その格子点全体がマツチング演算の対象となるかを示す
シンボル領域フラグＳは、初期辞書パターンのＰＮ、　
〜ＰＮ、の内容、即ちＰｎｈｉｊに閾値ｐｔｈを設定し
ておいてＰｎｈｉｊ　（ｉ　＝　１〜４）のうちでいず
れか１つがｐｔｈを越えるならば１、そうでなければ０
とする。

このようにして作成された初期辞書パターンとそれに反
映された論理表記シンボル数ＮＬを基にして学習を次の
ようにして進行させる。

現在の辞書パターンをＤゞとすると、このＤ５を基いて
次式に従ってマツチング演算を行う。

Ｅ′はシンボルの全体的な評価値、Ｗ’ｘｙは１格子点
当たりの評価値である。

Ｗ′にｙは、入力パターンの４方向コードＰ３（第７図
）と辞書パターンＤｋ　（Ｄｋの内容をＰＮ、とする）
との間で次のように与えられる。

この１格子点当たりの評価値Ｗ’ｘｙは標本パターンに
対してその出現確率を重みとした和である。

上記Ｗ′にｙは標本パターンが“１”である場合、辞書
パターン内のその出現確率が高ければ小さな値をとり一
致を示し、反対に出現確率が低ければ大きな値をとり不
一致を示す。

従って、この全体的な評価値Ｅ′に対して手書きによる
変形の影響も吸収するために闇値を設定し、この闇値以
下であればシンボルと判定される。

シンボルと判定されれば、次のようにしてそのシンボル
の形状を辞書パターンＤ−１として取り込む。

抽出されたシンボルの４方向コードＰｎｈｉｊ（ｈ＝１
．・・・Ｍｘ、　Ｉ−１、・・・４ｊ＝１．・・・Ｍｙ
）を蓄えておいて、次式に基いて現在の辞書パターンＤ
′内の出現確率Ｐｎｈｉｊｋを更新する。

更新された辞書パターンＤＸ″１の出現確率Ｐｎｈｉｊ
ｋは、現在のＮＬをＮ、、にとすれば、なる関係式で表
わされる。

この辞書パターンの更新を論理表記シンボルが抽出され
るごとに行うことによって、徐々に辞書パターンが手書
きによる変形の影響を吸収していくことができる。

上記方式を実施するための装置構成図が第３図に示すも
のであり、更にシンボル抽出回路３９の詳細な回路が第
４図に示されている。

第４図において、マツチング演算回路３９３は上述した
（３）式と（４）式に従ってマツチング演算を行ってシ
ンボルの判定を、また辞書パターン更新回路３９４は上
述の（５）式に従って辞書パターンの更新を行う。

〔発明の効果〕

上記本発明によれば、最初に標準パターンのみから成る
辞書パターンを設定し、実際の図形パターン抽出処理過
程で上記辞書パターンとのマツチング演算によって図形
パターンと判定された標本パターンの情報を統計的手法
を用いて辞書バターンに反映させ、初期の辞書パターン
を自動的に更新して行くので、手書き変動の影響を吸収
するための辞書パターンの作成が極めて容易になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は（＾）〜ｆｃ１本発明に係る初期辞書パターン
の説明図、第２図は本発明に係る初期辞書パターンの例
を示す図、第３図は本発明方式を実施するための装置構
成図、第４図はシンボル抽出回路の構成図、第５図（＾
）〜（Ｃ１は従来技術の説明図、第６図は格子点ラベル
コードの説明図、第７図は格子点単位の標本パターン説
明図、第８図は格子点単位の辞書パターン説明図である
。 ３２・・・ラベルコードテーブル、 ３８・・・辞書メモリ、 ３９・・・シンボル抽出回路、 ４０・・・シンボル認識テーブル。 五 外　図 °（ １１［ｌＮ 謀 躍　賜 邸 跡 尼 奪 酢 符

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像の中からある特定の図形パターンの存在する位置と
   その形状を自動抽出する場合、 画像全体を二次元的な小領域単位に分割し圧縮コード化
   した情報を入力パターンとすると共に上記小領域単位の
   情報圧縮により得られる標準パターンにより構成したも
   のを抽出される図形パターンの辞書パターンとし、 図形パターンが抽出される位置での上記辞書パターンの
   大きさに対応する上記圧縮コード群を標本パターンとし
   て当該標本パターンと上記辞書パターンとの逐次的マッ
   チング演算により得られる不一致度に基いて図形パター
   ンを抽出し、 該抽出された図形パターンの情報を上記辞書パターンに
   取り込んで上記辞書パターンを更新することにより、 抽出対象となる図形パターンの変動を自動的に辞書パタ
   ーンに反映できることを特徴とする学習機能を有する図
   形パターン抽出処理方式。