JPS6156825B2

JPS6156825B2 -

Info

Publication number: JPS6156825B2
Application number: JP56179743A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Majima
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-11-11
Filing date: 1981-11-11
Publication date: 1986-12-04
Also published as: JPS5882360A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は画像情報を取り扱うことができる情報
処理システムに関するものである。

〔従来の技術〕

近年の電子計算機を中心とした情報処理システ
ム技術の急速な発展により産業分野から一般家庭
の分野に到る幅広い領域に情報処理技術が応用さ
れるようになつてきている。このため、情報処理
システムには、一部の特殊技術者のみならず他の
一般の人々までもがこれを容易に取り扱うことが
できる機能が求められている。例えばあらゆる種
類の製造業、電力、上下水道、ガスなどのサービ
ス業のシステム制御に広く用いられているプロセ
ス制御用情報処理システムには、このような動静
を背景として、一般の操作員に対して必要な情報
を解り易い形で即座に提供しあるいは操作員が各
種情報を容易に入力することができる機能を求め
られている。

以上の観点から従来では、音声、手書き文字等
の手段を媒体として操作員と情報処理システムと
の間で情報交換を行なうようにする試みが行なわ
れているが、操作員と情報処理システムとのイン
ターフエイス媒体としては陰極線管表示装置等の
画像入力出装置、タイプライターあるいはライン
プリンター等の印字出力装置が好適であり、従来
よりこのような装置が情報処理システムで広く一
般に用いられている。従来このような画像表示入
出力装置等の機器は、英字、数字、カナによる入
出力機能をもつにすぎなかつたが、最近では各種
情報を操作員に解り易く表示するために、漢字、
図形、グラフ等による出力機能を有するものが使
用されるようになつてきている。

以上のような漢字、図形、グラフ等の図面をハ
ード若くはソフトコーピーにて出力する方式とし
ては、次のような方式が情報処理システムに従来
採用されている。すなわち、従来方式では画像表
示装置の表示画面を細区分してこれらを画素と
し、これら画素を組み合わせて表示画面を組み立
てる。この様な従来方式の情報処理システムによ
れば、文字、記号等も画素情報と同様に取り扱う
ことができ、従つて操作員は文字、記号、図形の
認識を容易に行なうことができ、従つてその操作
上極めて好適である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のシステムでは、図面につ
いての画像情報をシステムに入力し、該画像情報
をこれに加工させて情報出力系、例えば陰極線管
表示装置に画像データを表示させるには、操作者
が図面から画像情報を読み取つて該画像情報につ
いてのプログラムを作成し、紙テープ、パンチカ
ード、フロツピーデイスク等の媒体に該プログラ
ム（コード化された画像情報）を書き込んで情報
処理システムにこれを読み取らせる必要があつ
た。このため、従来装置には、入力すべき画像情
報量が増大すると、このような画像情報のコード
化及びその入力媒体への書き込みのための操作員
の作業量が過大となり、またそれらの作業時には
多くの誤りが発生するという問題があつた。たと
えば、電力系統監視制御システムは地理的に大き
な広がりを持つ電力系統の情報を一ケ所の監視制
御センターに集め、ここで該情報の加工、判断等
の各処処理を行つて電力系統を常に最適状態とな
るように運用する一種の情報処理システムである
が、この電力系統監視システムでは、各地に散在
する発電所や変電所等の様子を操作員に単線結線
図で解りやすいように画像表示、電力系統の運転
ログを表にて表示し、需要実積をグラフ化して表
示することが行なわれ、これらを画像表示するた
めには数百〜千以上の図面をコード化して入力媒
体に書き込みこれをシステムに読み込ませるとい
う極めて繁雑な作業が必要とされていた。ちなみ
に、一画面あたりの画像情報をパンチカード二百
枚でコード化記録できたとした場合には、システ
ム全体では二十万枚のカードが必要となり、パン
チカードの運用及びその保管が困難となる場合も
しばしば生じていた。

なお、情報処理システムとしての文書画像デー
タ取扱装置が一般に知られている（特開昭56−
9860号公報参照）。この装置は、帳票類を文書画
像データとして記憶装置に記憶し、追記、修正も
原帳票類に直接行うのではなく、記憶装置上で行
うようにしたものである。その目的とするところ
は、処理の迅速化、省力化を図る点にあるが、後
述する本発明のように、画素情報の処理をその複
雑度を求めて処理する点については含まれていな
い。

本発明は上記従来の課題に鑑みて為されたもの
であり、その目的は図面から画像情報を入手を介
することなく容易かつ効率良く入力できることに
加えて、当該画像情報の処理効率の向上および処
理時間の短縮を可能とする情報処理システムを提
供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本発明は、図面
から当該図面を分割した各画素ごとに画像情報を
光学的に読み込む光学式入力装置を含む情報入力
系と、システム内で使用される各種の画素コード
および画像表示装置の表示画面についてのフオア
グラウンド用画素コードとバツクグラウンド用画
素コードとに区分して記憶している記憶装置を含
み、前記各分割画素についての画素情報を前記記
憶画素コードと照合して各画像情報に最も近似す
る画素コードを選択し、選択された各画素コード
をフオアグラウンド用画素コードとバツクグラウ
ンド用画素コードとに区別して画像表示装置に出
力する情報処理系と、前記出力された画素コード
を用いて表示画面を組み立てて表示する前記画像
表示装置を含む情報出力系と、を備えた情報処理
システムにおいて、前記記憶装置は各画素コードをその複雑度順に
配列記憶し、情報処理系は各画素情報の複雑度を
求め該複雑度に応じて画素コードの複雑度照合範
囲を定め該複雑度照合範囲中で画像情報と最も近
似する画素コードを選択することを特徴とするも
のである。

〔作用〕

上記本発明の構成によれば、各画素コードをそ
の複雑度順に配列記憶しており、各画素情報の複
雑度に応じて画素コードの複雑照合範囲を定め、
この範囲で近似画素コードを選択するものである
ので、１画素ごとの照合処理に際して上記複雑度
が０である場合には当該画素が空白か全面塗りつ
ぶしとの判定が可能であり、したがつて、この場
合には照合処理をスキツプして省略することがで
きるから、画面作成上の処理効率の向上、処理時
間の短縮が可能となる。このことは、処理すべき
画素の数が多い場合に極めて有効である。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を
説明する。

ここでは電力系統監視制御システムに本発明を
適用した例を説明する。第１図において、制御対
象とされる電力系統内の各発電所、変電所に設置
された遠方局８から電圧、電力、遮断器状態が情
報伝送路９に送出され、電力系統制御センターの
情報伝送装置７を介して入力バス２上に供給され
る。この電力系統監視制御センターには情報処理
系として中央処理装置１、補助記憶装置３が設け
られており、情報伝送装置から入出力バス２に供
給された情報は中央処理装置１に供給されて加
工、分析される。

また、入出力バス２には２台の陰極線管表示装
置（一般にセミグラフイツクデイスプレイと称さ
れる。）４Ａ，４Ｂが接続され、これらは中央処
理装置１で加工、分析された入力情報を操作員に
解り易い形で画像表示を行なうことができる。例
えば、陰極線管表示装置４は遮断器の状態、発変
電所母線電圧、送電線電力潮流等を電力系統単線
結線図の形で集中表示することができ、操作員は
この画像表示された情報をもとに電力系統の状態
を把握し、必要があれば陰極線管表示装置４のキ
ーボード操作により遮断器を動作させるなどの制
御指令を入力する。これによりこれら指令が再び
情報伝送路９を介して遠方局８まで伝達され、遮
断機などの機器を動作する。

また、入出力バス２にはプリンタ６が接続され
ており、プリンタ６は陰極線管表示装置４の画面
上に表示された情報のハードコピー、電力系統の
運転ログ、日誌等そのプリンター用紙に出力する
ことができる。さらに、入出力バス２にはコンソ
ール入出力装置５が接続されており、このコンソ
ール入出力装置５は、本監視制御システム自身の
運転状態を出力することができ、プログラマーと
のインターフエイスに用いられる。

さて、本発明では、光学式入力装置１０が設け
られている。光学入力装置１０はバス２に接続さ
れており、図面から画像情報を光学的に読み込む
ことができ、その画像情報は前記中央処理装置１
に供給される。中央処理装置１は後述のように、
予め定められた規則に従つて光学入力装置１０か
らの画像情報をこのシステムに適合した表現形式
に変換することができる。

前記陰極線管表示装置４に表示される画像デー
タは、バツクグラウンドデータとフオアグラウン
ドデータとから成る。補助記憶装置３に記憶され
るデータもこれに対応して格納されるので、この
バツクグラウンドデータとフオアグラウンドデー
タとに分けることは本発明のように図面から画像
情報を作成する場合、システム構成上極めて好適
である。尚、周知のように、バツクグラウンドデ
ータ等は表示画面上でオンライン情報の変化にか
かわらず一定なデータであり、フオアグラウンド
データ等はオンライン情報により変化する画面部
分のデータである。

そして、陰極線管表示装置４の画面は、画素と
呼ばれる１文字分の大きさの単位がモザイク的に
組み合わされて構成される。この各画素では縦
８、横７の計56個のロツトのオン、オフにてその
表示が行われ、陰極線管表示装置４内の画素メモ
リーには、このための情報が予め書き込まれてい
る。このとき、バツクグラウンドデータの内容
は、画面の画像位置、画像に表示される画素の画
素コード、そして色によつて表現される。これに
対するフオアグラウンドデータは、座標位置、表
示すべきオンラインデータ、オンラインデータの
画像情報への変換方法といつた内容を含んでい
る。

第２図には第１図光学式入力装置１０にセツト
される画面設計図が示されている。尚、第２図は
実際よりも１画面当りの画素数を減らして描いた
画面設計図の例である。

第２図において、画面上の位置を〔Ｘ座標、Ｙ
座標〕のようにしてシンボルの左上位置を指すも
のを表現するものとすると、〔３，４〕，〔３，
８〕，〔３，10〕，〔10，４〕，〔10，８〕，〔10，
10〕，〔13，８〕，〔13，10〕、の８個の断路器、
〔３，６〕，〔10，６〕，〔13，６〕の３個の遮断
器、〔５，２〕，〔12，２〕の２つの伝送線潮流が
フオアグラウンド部分となり、それ以外はバツク
グラウンド部分となる。

次に、上記第２図画面設計図上の情報がいかに
本監視システム内部の表現形式に変換されるかを
第３図の画面情報入力処理フローにより以下に説
明する。

まず第３図のＡステツプでは、第２図画面設計
図が光学式入力装置１０にセツトされ、光学式入
力装置１０は該図面を以下のようにして読み込
む。

光学式入力装置１０は、図面上の１面素ごとに
８×７ビツトの画像情報を作り出す。この８×７
ビツトの画像情報は、第４図に示される画素定義
情報と同様にして１画素中の図面形態を表現する
ものである。即ち、１画素領域が８×７ドツトに
分割され、各ドツトが白か黒かに応じて０または
１を対応させて１画素中の図面形態が表現され
る。

以上のように、第３図のＡステツプでは第２図
図面が各画素毎に読み込まれ、各画素は８×７ビ
ツトの画像情報にて表現される。

次に第３図のＢステツプについて説明する。

このＢステツプでは以下に説明するマツチング
処理が行なわれる。

前述したように画面は予め定義された画素によ
り組み立てられ、例えば、第２図の画面設計図上
〔３，６〕の遮断器シンボルの左半分は、第４図
に示されるように８×７ビツトの画像情報として
表現される。また同様にして、この監視システム
で使用される全ての種類の画素コードは補助記憶
装置３に格納されている。前記ステツプＡで得ら
れた画像情報は、１画素毎に補助記憶装置３に記
憶された画素定義情報と照合チエツクされ、第２
図設計図に描かれた図形の画素コードに変換され
る。この画素コードはこのように、相異なる画素
コードを識別するために利用される。

第３図のＢステツプの概要は以上の通りである
がその詳細の説明はやや複雑であるので後述する
こととし、以下第５図のＣ，Ｄステツプを説明す
る。

第２図設計図は通常鉛筆を用いて描かれるの
で、着色されていない。そこで、Ｃステツプで
は、各画素コードごとに表示すべき色を決定す
る。この表示色は予め各画素ごとに定められて補
助記憶装置３に格納されている。尚、１つの画素
が場合により異なる色で表示される可能性がある
場合には、代表とされる色が補助記憶装置３に登
録され、必要な場合は後から修正されるものとす
る。

次にＤステツプでは、上記マツチング処理で選
択された画素コードがフオアグラウンド表示用と
して補助記憶装置３に登録されているか否かが判
定される。

第２図の遮断器、断路器、送電線潮流はフオア
グラウンド表示部分であるので、この場合、これ
らはこの部分についてのフオアグラウンドデータ
に画素コードを変換する必要がある。そこで、フ
オアグラウンド表示に用いられる画素コードの一
覧用と各コードごとのオンラインデータから画面
情報とが予め補助記憶装置３に記憶されており、
中央処理装置１はマツチング処理で選択された画
表コードが補助記憶装置３に記憶されて否かを調
べる。そして、このＤステツプで画素コードがフ
オアグラウンド用画素コードである場合、Ｅステ
ツプでは位置、大きさ、画面情報への変換方法を
示すデータが一括して補助記憶装置３上のフオア
グラウンドデータフアイルに出力される。

次に第３図Ｆステツプでは、フオアグラウン
ド、バツクグラウンドにかかわらず、座標、画素
コード、色情報がバツクグラウンドデータフアイ
ルに出力される。尚、フオアグラウンド登録画素
であつてもバツクグラウンドデータフアイルに出
力するのは画面データのチエツクを容易にするた
めと、フオアグラウンド登録画素をバツクグラウ
ンド表示に用いる可能性があるからである。

以上のＢステツプからＦステツプまでで本シス
テムにおける１画素についての変換処理が終了す
るが、第３図Ｄステツプによりこの処理が第２図
設計図面全面について行なわれる。即ち、本実施
例では第２図図面が光学式入力装置１０にセツト
されるので、この処理は12×20＝240回行なわれ
る。

次に前述の画素のマツチング処理について第５
図のマツチングフローを用いて詳細に説明する。

このマツチング処理は、ここで取り出されるべ
き画素の数が、英数字、カタカナ、簡単な漢字、
遮断器などのシンボル構成画素を含めて千数百程
度にも達するので、これらの照合チエツク処理時
間を短縮するために行なわれる。

まず次式で定義される複雑度指数Ｃが求められ
る。

上記第(1)式において、は排他的論理和を表わ
しており、また、Iijは入力データをマトリツク
ス表現した要素であり、次式で表わされる。

尚上記のIijは１か０の値をとる。例えば第４
図のような画素であれば、Ｃの値は20となる。

補助記憶装置３には画表データが複雑度指数Ｃ
の大きさの順に並べて格納されており、このＡス
テツプでは、このマツチング処理で取り出される
べき画素コードの検索範囲を、複雑度指数20を中
心として15〜25というように予め定められた範囲
に設定する。

前記第(1)式で求められた複雑度指数Ｃが０であ
る場合には画素が空白か前面塗りつぶしである。
そこで、ステツプＢでは複雑度指数が０か否かの
判定が行なわれ、ステツプＣでは複雑度指数が０
である場合に空白が塗りつぶしの画素コードが取
り出される。このようにすれば、このマツチング
処理工程をスキツプすることができ、その処理効
率を高めることができる。

尚、上記空白か塗りつぶしかの判定は、Iij＝
０ならば空白、１ならば塗りつぶしとして対応す
る画素コードを出力するようにする。

雑音度指数が０でない場合には、Ｄステツプで
上記検索範囲から画素コードが順番に１個ずつ取
り出される。

次のインステツプでは、以上のようにして取り
出された画素コードと光学式入力装置１０で読み
こまれた各画素の画像情報とから次の一致化指数
Ｍが求められる。

上式において、δijはクロネツカーのδであ
り、ｉ＝ｊのときδij＝１、ｉ≠ｊのときδij＝
０となる。そしてWijは、第６図で示すような重
みづけパターンを８行７列のマトリツクス表現し
た〔Ｗ〕の要素である。また、Dijは、第４図の
ような画素定義情報をマリリツクス表現したとき
の要素である。重みづけパターンは、第４図と第
６図を対照すると判るように、画素定義情報で１
のマトリツクス要素に２を与え、１と隣り合つた
０の要素に１を与え、残りの要素に−２を与える
ことにより作られる。これは、前記画素定義情報
を登録する時に中央処理装置１が自動作成し、定
義情報とともに補助記憶装置に格納する。以上の
説明から解されるように、Ｍは、入力画素データ
と、登録された画素データの形の一致度を示して
いる。

ステツプＦでは上記ステツプＤ，Ｅの処理を、
ステツプＡで定めた複雑度指数の検索範囲の全画
素コードについて行なう。

さらにステツプＧでは上記第(2)式で求められた
一致化指数のうち最大のものを検索し、この指数
をもつ画素を入力画素として同定する。

以上の第５図のマツチング処理フローが行なわ
れ、前述した第３図の処理フローが行なわれる
と、フオアグラウンドデータとバツクグラウンド
データが作成されるが、次のような理由でこのよ
うに作成されたデータと意図した図面とにずれが
生じる場合がある。即ち、第２図画面設計図が不
正確に描かれるためマツチング処理で誤つた画素
と同定してしまう場合、ある登録画素に対して１
つの色が登録されているが、同一画素を異なる色
で表示したい場合、さらに、入力処理で作成され
たフオアグラウンドデータには、画面上の位置、
大きさ画面情報への変換方法を示す情報が含まれ
ているが、変換表示されるべきソースデータが、
補助記憶装置３又は中央処理装置１のどこに格納
されているかを示す情報がない場合である。

このような場合、本実施例では次のような手順
で２台の陰極線管表示装置４を用いてこれらに入
力された画面情報に捕捉修正が行なわれる。

まずバツクグラウンドデータが上記の入力処理
が終了後、そのまま陰極線管表示装置４に自動的
に出力される。そしてデータ修正者は第２図設計
図と画面とを比較し、陰極線管表示装置４に設け
られたキーボードを予め用意されたメニユーブツ
クに従つて操作し、必要な部分を直接修正する。

また、フオアグラウンドデータに関しては、上
記キーボード上に用いられたフオアグラウンド表
示要求キーの操作により、一方の陰極線管表示装
置４Ａには位置と大きさと番号が、他方の陰極線
管表示装置４Ｂには該番号に対応した部分の変換
方法とソースデータアドレスが表示される。なお
本実施例では、ソースデータアドレスは、フアイ
ル番号、レコード番号、レコード内アドレスとし
て表現される。また入力処理終了時には、このソ
ースデータアドレスは空白表示されるので、上記
キーボードより必要な情報が捕捉される。さらに
これと同時にフオアグラウンド表示の追加、削
除、修正も行なわれる。

以上説明したように、図面を直接情報処理シス
テムが読み込んで所定の処理を行なうので、画面
データのコーデイングやパンチカードの作成の労
力を大幅に減少させることができる。

また、パンチカードやリストが不要となるので
それらの保管が不要となる利点がある。

さらに、情報処理について深い知識を要しない
者であつても容易に図面の作成及びその変更を行
なうことができる。

そして本発明によれば図面と実際のデータとの
ずれがなくなり設計図の正確な作成を行なうこと
ができる。

次に本発明の好適な他の実施例を説明する。

前述の光学式入力装置１０は１画素ごとに画像
情報を出力していたが、この方法によれば光学式
入力装置に最低１行分（７ビツト×８ビツト×20
画素分）の画素メモリーが必要となり、その構成
上不都合である。このため本実施例には以下の読
み込み方式が採用されている。

第７図は光学式入力装置１０にセツトされる設
計図の上側の部分が示されている。光学式入力装
置１０は第７図設計図をＹ座標方向に１ドツトず
つ読み込む。このときに出力される画像データは
第８図に示されており、このように読み込まれた
画像情報は１画素の１行ドツト分（７ドツト）分
を１バイトとして出力される。尚、第８図ではこ
れがＹ座標＝０の１行分につき16進法で表現され
ている。即ち、最初の（一番上の）行ドツト目の
データは、20バイトの（00）₁₆なる値となる。そ
して同様にして２行ドツト目、３行ドツト目のデ
ータが順番に出力される。

本実施例ではこの画像データそのままの形では
前記画素マツチング処理ができないので、中央処
理装置１は、このデータから第９図に示されるよ
うな画素データを切り出す。即ち、第８図のＸ座
標＝０の８バイトのデータを取り出して１画素分
のデータを作成し、以下同様にして20列×12行分
の画素データを作成する。

このようにしてすることにより、前述した実施
例と同様な画素マツチング処理を画素毎に行なう
ことができる。

本実施例によれば、前実施例より光学式入力装
置を単純化することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、図面を
直接情報処理システムが読み込んで所定の処理を
行なうので、画面データのコーデイングやパンチ
カードの作成の労力を大幅に減少させることがで
きる。

また、本発明によれば、各画素コードをその複
雑度順に配列記憶しており、各画素情報の複雑度
に応じて画素コードの複雑照合範囲を定め、この
範囲で近似画素コードを選択するものであるの
で、１画素ごとの照合処理に際して上記複雑度が
０である場合には当該画素が空白か前面塗りつぶ
しとの判定が可能であり、したがつてこの場合に
は照合処理をスキツプして省略することができる
から、処理効率の向上、処理時間の短縮が可能と
なる。このことは、処理すべき画素の数が多い場
合に極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用された電力系統監視制御
システムのブロツク構成図、第２図は光学式入力
装置にセツトされる画面設計図、第３図は第１図
システムの情報処理フロー図、第４図は定義画素
の構成説明図、第５図は第３図におけるマツチン
グ処理のフロー図、第６図は画素の重み付けパタ
ーン説明図、第７図は光学式入力装置にセツトさ
れる他の画面設計図、第８図は第２実施例に係わ
る出力データの構成説明図、第９図は第２実施例
において中央処理装置で第８図出力データを切り
出して得られた画素データの一部構成図である。１……中央処理装置、２……入出力バス、３…
…補助記憶装置、４……陰極線管表示装置、５…
…コンソール入出力装置、６……プリンタ、７…
…情報伝送装置、８……遠方局、９……情報伝送
路、１０……光学式入力装置。

Claims

【特許請求の範囲】１図面から当該図面を分割した各画素ごとに画
像情報を光学的に読み込む光学式入力装置を含む
情報入力系と、システム内で使用される各種の画素コードおよ
び画像表示装置の表示画面についてのフオアグラ
ウンド用画素コードとバツクグラウンド用画素コ
ードとに区分して記憶している記憶装置を含み、
前記各分割画素についての画素情報を前記記憶画
素コードと照合して各画像情報に最も近似する画
素コードを選択し、選択された各画素コードをフ
オアグラウンド用画素コードとバツクグラウンド
用画素コードとに区別して画像表示装置に出力す
る情報処理系と、前記出力された画素コードを用いて表示画面を
組み立てて表示する前記画像表示装置を含む情報
出力系と、を備えた情報処理システムにおいて、前記記憶装置は各画素コードをその複雑度順に
配列記憶し、情報処理系は各画素情報の複雑度を
求め該複雑度に応じて画素コードの複雑度照合範
囲を定め該複雑度照合範囲中で画像情報と最も近
似する画素コードを選択することを特徴とする情
報処理システム。