JPS62108383A

JPS62108383A - 破線抽出方法

Info

Publication number: JPS62108383A
Application number: JP24932285A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Harada; 裕明原田; Masashige Yamamoto; 山本　正成; Michiko Iwasaki; 岩崎　美知子
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1985-11-07
Filing date: 1985-11-07
Publication date: 1987-05-19
Also published as: JPH0527905B2

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〕線Ｍ影画像を折線近似し、記録する機能を備えた図形処
理装置において、■）位相的情報による破線候補選出手
段と、２）最適な結合相手を決定する為の領域探索手段
と、３）画像ノイズ（線の歪み、切れ等）を考慮した破
線条件の動的設定手段と、４）破線の直線性等の検証手
段とを設け、上記折線近似された線図形から破線を抽出
するようにしたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、図面等の自動入力装置における画像データ処
理方式に係り、特に折線近似された画像データの内から
破線形状を抽出する為に、破線の候補選択、破線と認識
する為の条件の動的設定。

破線の検証の３段階処理によって、高速、且つ正確に破
線の抽出を行うことのできる破線抽出方式％式％最近の計算機システムの高度化に伴い、地図。

設計図面を、例えば、光電読み取り装置で読み取り、画
像処理を行うシステムが多くなってきた。

この場合、線図形を２値化したデータの侭、画像処理を
行うことは、データ量が増加すること。

及び一般に、該２値化画像はランダムな幅を持った画像
データであることから、該２値化画像データを圧縮する
方法が必要となり、そのデータ圧縮の手法の１つとして
、該２値化データの中心線の画素列（点列）を求める細
線化を行った後、該線画像を折線で近似する手法が知ら
れている。

この線図形に対する折線近似を行う際、処理時間を短く
して、且つ正確な中心線を抽出できる効果的な折線近似
法が要求されることは勿論、該折線近イ以された画像デ
ータから破線形状の抽出に対しても、同じように高速、
且つ正確に抽出できる破線抽出方式が待たれていた。

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕第６図
は、従来の破線抽出方式を説明する図である。

従来の破線抽出処理方式の多くは「逐次探索方式」であ
る。これは、破線らしい図形を１つ発見すると、その図
形の延長上に次の破線があることを仮定し、その存在領
域を探索していく方式である。本図によって、上記従来
の破線要素の追跡方法を説明する。

先ず、破線追跡を開始するに当たって、破線要素は分類
されているものとする。

この予め分類されている要素の中から１つ取り出し、そ
の両端点近傍に隣接して存在する他の要素を探索しつつ
、次々と要素を連結することにより行われる。

該隣接要素の検索は（ａ）図に示すように、要素の端点
に接する正方形範囲を設定し、その範囲内に含まれる他
の要素から最も連続性の良い要素を選び出す形で行われ
る。

この正方形の範囲の大きさは、該破線の追跡が進む仮定
で可変とするようにしても良い。

該探索領域の中で得られた次の要素との連続性を判断す
るパラメータとして、例えば、（ｂ）図に示すような、
距離１幅、角度、交わりを用いている。距離は、要素と
要素との間隔であり、従来方式の中心的なパラメータで
ある。幅は、要素の垂直方向の距離であり、角度や交わ
りと共に滑らかさを示すパラメータである。

従来方式においては、該距離１幅、角度をパラメータと
して採用し、連続条件を次のように規定していた。（第
６図（ｃ）参照）今、要素列がｉ番目迄追跡されているとする。

条件■ｉ番目に設定された検索範囲内に存在すること。

条件■ｉ番目の要素からの距離Ｅ、が、条件■を満たす
中で最小であること。

条件■ｉ＋１番目の要素の両端点から、ｉ番目の要素を
通る直線に下ろした垂線の長さｄｌとｄ２との平均値が
最小であること。

条件■ｉ番目の要素とのなす角度θが最小であること。

条件■■〜■の条件を満たす要素から逆に見て、ｉ番目
の要素も、同し■〜■の条件を満たすこと。

このように従来方式においては、破線要素の連続性を決
定するのに、ｉ番目の要素とのなす角度θ等を固定的な
閾値によって判断していた。

従って、手書きの破線のように、該破線が相互に歪んで
いたり、該破線が複雑に交差していたりする場合には適
切な抽出処理ができないし、一旦。

探索方向を誤ると後戻りができないことが多く、破線の
抽出ができないか、抽出できたとしても精度、処理時間
共に不満足な性能しか得られないことが多いと云１１問
題があった。

本発明は上記従来の欠点に鑑み、位相的情報による破線
候補の選出による処理時間の短縮、破線条件の動的変更
等によって、高速且つ正確な破線抽出を行う方法を提供
することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の一実施例をブロック図で示した図であ
る。

本発明においては、折線近似された線図形から破線を抽
出するのに、破線候補図形を位相的情報により選択して
テーブルに記録する破線候補選択処理部（Ｐ、）と、該
選択された破線条件のオープン端点に結合すべき他の破
線候補のオープン端点を探索する領域探索処理部（Ｐｏ
）と、該破線候補相互に対する破線条件を動的に設定し
て検定する破線判定処理部（Ｐ２）と、少なくとも、結
合した破線の両端を結ぶ線分と、各候補の破線との距離
の最大値（ｈ）が、特定の閾値より小さいことを検証す
る破線検証処理部（Ｐ、）とを設け、上記折線近似され
た線図形から破線を抽出することができるように構成す
る。

〔作用〕

即ち、本発明によれば、線図形画像を折線近似し、記録
する機能を備えた図形処理装置において、■）位相的情
報によって対象データを絞る破線候補選出手段と、２）
最適な結合相手を決定する為の領域探索手段と、３）画
像ノイズ（線の歪み、切れ等）を考慮した破線条件の動
的設定手段により、最適な候補を結合していくようにし
、４）更に、破線の直線性等の検証手段とを設けて、上
記折線近似された線図形から破線を抽出するようにした
ものであるので、処理時間の短縮化と１抽出の正確化が
図れる効果がある。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

第２図は本発明による折線テーブル（ＶＥＣ）のデータ
構造を示した図で、（イ）は該テーブルの基本構造を示
し、（ロ）はテーブルの具体例を示している。第３図は
破線候補テーブル（ＳＢ）のデータ構造を示した図であ
り、第４図は領域検索方式を示した図であり、第５図は
２つの破線候補を破線として結合する方式を示した図で
、（ａ）は破線の繋がりの例を示し、（ｂ）は結合の許
容範囲を示した図である。尚、全図を通して同じ符号は
同し対象物を示している。

以下、第１図を参照しながら、各図面によって、本発明
による破線抽出方式を説明する。

（１）処理の前提条件：（１１図形は、予め、折線近似処理によって、全て折線
データの形式に変換され、第１図の折線テーブル（ＶＥ
Ｃ）メモリ（Ｍｌ）　１に、格納されているものとする
。

（２）その折線のデータ構造は、第２図の形式になって
いるものとする。

即ち、第２図（イ）において、（ａ）は１つの折線を示
し、（ｂ）は該折線データが格納された時のデータ構造
を示している。先ず、 −Ｆｒｏｍ側端点：有向線分のＦｒｏｍ側の座標（Ｘｆ
、Ｙｆ）と、端点情報Ｎｆとからなり、Ｎｆは（分岐し
た折線の数−１）を示している。

即ち、Ｎｆ＝Ｏ：オープン端点、　Ｎｆ＝１　：折れ曲
がり。

Ｎｆ≧２　＝分岐端点を、それぞれ示している。

・Ｔｏ側端点：有向線分のＴＯ側の情報を示し、（Ｘｔ
。

Ｙｔ、Ｎｔ）はＦｒｏｍ側と同義である。

・ネット番号Ｎ：図形の連結成分の番号で、Ｎが同じで
あると連結していることを意味する。

・アーク番号Ａ：オープン端点、若しくは分岐点から次
に連結しているオープン端点、若しくは分岐点迄の集合
番号である。

・サブアーク番号Ｓ：１つのアーク（弧線）を直線近似
して分割した時の番号である。

第２図形（ロ）において、（ａ）は２つのネットＮ、、
Ｎ２の例を示し、（ｂ）は、それぞれのネットＮ＋。

Ｎ２に関する（イ）で示した折線テーブル（ＶＥＣ）メ
モリ　ｌでの具体的な格納例を示したものである。

（但し、座標系は省略している）この折線テーブル（ＶＥＣ）メモリ　ｌの内容をみるこ
とにより、上記（ａ）に示した２つの折線のネットの状
態を認識することができる。

〔２〕破線候補選択処理＝　（第１図の候補選択処理部
（ＰＩ）５での処理）前述の折線データが格納されている折線テーブル（ＶＥ
Ｃ）　１から破線の候補を選択し、別の破線候補テーブ
ル（以下、ＳＢと云う）メモリ２にコピーする。

このＳＢ子テーブルは、第３図に示すようなデー夕構造
を持つ。

即ち、ＳＢ子テーブルは、１つの破線候補を示すのに、
Ｆｒｏｍ側オープン端点座標（Ｘｆ、Ｙｆ）と、折線番
号ｖｒと、　Ｔｏ側情報（ＸＬ、Ｙｔ）　とその折線番
号Ｖｔとからなる。

このＳＢ子テーブルに破線候補を格納する条件は以下の
通りである。

条件■　１つのネットが、後述の長さ条件り、の範囲に
納まること。

条件■　ネットが１つのアークからなり、且つ１つのサ
ブアークからなっていること。

条件■　アークの両端はオープンであること。

以上の破線候補選択条件（即ち、位相的情報）によって
、小さな線分パターンが選別される。

〔３〕領域探索処理：　（第１図の領域探索処理部（Ｐ
ｏ）　６での処理）ある破線候補のオープン端点に結合すべき、他の候補の
オープン端点を探索する。

第４図の領域探索処理を説明する図において、ある破線
候補をＶ。とし、そのオープン端点をＰｏとする。この
Ｐ０端点に結合すべき破線候補を決定するために、探索
領域Ｗを設定し、この探索領域Ｗ内にオープン端点をも
つ破線候補Ｖ、、Ｖ２．Ｖ３及び、それぞれのオープン
端点Ｐ＋、Ｐ２．Ｐ＋を求める。

上記の領域Ｗは、オープン端点Ｐ。を中心とする縦横２
ｄＸ、２ｄ、の大きさの長方領域とする。又該領域の大
きさ、ｄＸ、　ｄｙは抽出すべき破線の条件によって可
変とする。

〔４〕条件判定処理＝　（第１図の条件判定処理部（Ｐ
Ｚ）　７での処理）本発明において、２つの破線候補を、破線として結合す
る為の条件は以下の通りである。

先ず、第５図（ａ）において、ｖＩ、ｖ２：破線候補。

ＶＫ：　Ｖ、とｖ２を結合した場合の仮想ベクトル。

この時の結合条件■：ＶＩ＋　Ｖｔ、　Ｖｌｔ　（Ｄ長さＩ　Ｖｌ　ｌ　、Ｉ
　Ｖｚ　ｌ　、ｌ　ＶＫ　ｌが閾値以下であること。

即ち、ｌｖ＋　ｌ　≦Ｌ、ｌ　Ｖｚ　ｌ　≦Ｌ＋、ｌ　
ＶＫ　ｌ　≦Ｌｏ。

一般に、２つのベクトルＶ＋＋　Ｖｚの内積（Ｖｌ、Ｖ
ｚ）は内積（Ｖｌ、　ＶＫ）＝　ｌ　Ｌ　ｌ　ｌ　Ｖｚ
　ｌ　ｃｏｓ　θで表される。従って、ｖｌとｖ２間の
ｃｏｓ　θをｃｏｓ　（ＶｚＶｚ）　　と表すと、上記２つのベクトルν１．ｖ２が破線を構成している場
合には、上記ｃｏｓ（Ｖ、、Ｖｚ）　≧ｃｏｓθ。

同様にして、ｃｏｓ　（Ｖ　、　、　ＶＫ）　　≧ｃｏｓθ。

ｃｏｓ　（ＶＫ、　ＶＫ）　　≧ｃｏｓθ。

ここで、θ１．θ。は閾値を示している。

上記の閾値が、従来方式のように固定の場合には、破線
候補の長さや、角度に敏感になり過ぎるので、角度θ５
．θ。をｌｖ＋ｌ、１ｖｚｌ、ＩＶＫＩ（７）長さによ
って変えることとする。

つまり、該ｌ　Ｖｌ　ｌ　、ｌ　ｌｈ　ｌ　、　　ｌ　
ＶＫ　ｌの長さが長いときには、角度は安定していると
みなして閾値を厳しく設定し、該長さが短いときは角度
が不安定となるので該閾値を緩めるように設定する。

本実施例においては、該角度を長さの一次関数で表現す
る。即ら、 θ＝ａｌＶｌ＋ｂと仮定する。ここでａ、ｂは定数である。

そして、本発明においては、該２つのベクトルＶ、　、
　Ｖ、を破線と判定する為の境界条件として、ｌ　Ｖ　
Ｉ　＝Ｌｍｉｎのとき、θ＝θｍａｘｌ　Ｖ　ｌ　＝Ｌ
ｍａｘのとき、θ；θ１Ｔｌｉｎとすると、（第５図（
ｂ）参照） θｍａｘ　＝　ａ　Ｌｍｉｎ　＋　ｂ θｍｉｎ　＝　ａ　Ｌｍａｘ　＋　ｂが得られる。両式からａ、ｂを求めると、ａ＝−θｍａ
ｘ−θｍ１ｎＬ　ｍａｘ−Ｌ　ｍ１ｎｂ；θｍａｘ＋　Ｌｍａｘ　θｍａｘ−θｍ１ｎＬ　ｍ
ａｘ−Ｌ　ｍｉｎここで、上記θに対する閾値として、 θ６　＝ａｏｌＶｘｌ＋　ｂ。

θ＋　　＝ａ、　（ｍａｘ（ｌＶ＋　ｌ、１Ｖ２１）　
）　＋ｂ＋但し、ａｏ＋ＥｌＯは仮想ベクトルｖＫに関
する、Ｌｍａｘ、　Ｌｍｉｎ、θｍａｘ、θｍｉｎを設
定した場合の値。

ａ＋、ｂ＋　はベクトルＶ、、Ｖｚ　ニ関する、Ｌｍａ
ｘ、Ｌｍｉｎ、θｍａＸ＋θｍｉｎを設定した場合の値
、である。

即ち、本発明においては、それぞれの関連するベクトル
Ｖ＋、Ｖｚ、Ｖｘの長さによって、動的に閾値を変更し
て設定するようにした所に特徴がある。

〔４〕破線検証処理（第１図の検証処理部（Ｐ３）　８
での処理）（２）、　　（３）、　　（４）の処理を反復して、前
述のＳＢ子テーブルの中で、破線候補を結合していく。

この時、該破線候補の長さや、角度等は、上記ＳＲ子テ
ーブル情報のみで計算できる。

従って、一本の破線を抽出した後、その破線が正しいか
どうかを検証するのに必要な項目は、以下の３項目にな
る。

（１１破線の直線性の検証：該、結合した破線の両端点を結ぶ線分と、各破線候補の
端点との距離の最大値ｈ≦閾値であること。

（２）破線の両端点の性質：該、結合した破線の両端点がオープンの侭でも良いか、
それとも他の図形に接続していなければならないかと云
うチェックで、図面の構成条件等によって異なる。

（３）破線の交差：咳、結合した破線が、他の線と交差してもよいかと云う
チェックで、図面の構成条件等によって異なる。

以上の３項目については、対象とする図形によって検証
条件を与えるものとする。そして、上記の検証に合わな
い破線は破棄される。

このようにして抽出された破線が破線テーブルメモリ３
に格納される。尚、条件設定メモリ　４には、上記〔ｌ
〕〜〔４〕の処理での判定等に用いる閾値や２条件等が
コード情報として格納されており、各処理部（Ｐ０〜Ｐ
３）が処理を開始するときに必要な条件をロードする。

このように、本発明においては、折線近似された折線デ
ータから、位相的情報（例えば、オープン端点情報等）
によって破線候補を選択して破線候補テーブルを作成し
、該テーブルから取り出した１組の破線候補群について
、順次、基準となる折線につながる新たな折線を選択す
る際、ある組の折線ベクトルＶ、、Ｖ２について、該ベ
クトルＶ＋、Ｖ２を接続する仮想ベクトルｖＫを想定し
、それぞれのベクトルの間の角度θを、各ベクトルの長
さの関数で表現して、その閾値を動的に設定して、次の
破線対象を決定するようにした所に特徴がある。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように、本発明の破線抽出方式は
、線図形画像を折線近似し、記録する機能を備えた図形
処理装置において、１）位相的情報によって対象データ
を絞る破線候補選出手段と。

２）最適な結合相手を決定する為の領域探索手段と、３
）画像ノイズ（線の歪み、切れ等）を考慮した破線条件
の動的設定手段により、最適な候補を結合して（１くよ
うにし、４）更に、破線の直線性等の検証手段とを設け
て、上記折線近似された線図形から破線を抽出するよう
にしたものであるので、処理時間の短縮化と、抽出の正
確化が図れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例をブロック図で示した図。第２図は本発明による折線テーブル（ＶＥＣ）のデータ
構造を示した図。第３図は破線候補テーブル（ＳＢ）のデータ構造を示し
た図。第４図は領域探索方式を示した図。第５図は２つの破線候補を破線として結合する方式を示
した図。第６図は従来の破線抽出方式を説明する図。である。Ｍ面において、１は折線テーブル（ＶＥＣ）メモリ。２は破線候補テーブル（ＳＲ）メモリ。３は破線テーブルメモリ。５は候補選択処理部（ＰＩ）。６は領域探索処理部（ｐｏ）　。７は条件判定処理部（Ｐｚ）。８は検証処理部（Ｐｌ）。Ｎはネット番号、　　　Ａはアーク番号。Ｓはサブアーク番号。Ｘｆ、ＹｆはＦｒｏｍ側端点座標。Ｘｔ、ＹｆはＴｏ側端点座標。Ｖｏ＋　Ｖ＋　＋　Ｖ２１　’−−−は破線候補ＶＫは
仮想ベクトル。ＰＯ＋ＰＩ＋ＰＺ＋　−・はオープン端点。 θは破線候補間のなす角度。をそれぞれ示す。゛又念ツバ゛スライ〉第　１　図（θ）（イ）第すＩ室テニタ（ｔ））：ＶＥＣ）のテニ７桶でθ− Ｚ　図ＡＩ〜ト　〜Ｉ　　　　　　　　　　　　　　　　　　りｒ
、井Ｎ２（α）Ｖ２＝１〜２．Δｔ　、ｓｚ　１Ｖ３＝　（Ｎｔ　ｔＡｔ、　、、Ｓ’２ｆｖｓ　＝　ｌ
Ｎｔ、ｈ　　５ａｌｖｂ　＝　ＩＮｚ、＜４．５ｓｌＶ７＝　（／Ｖ２　、　Ａ４　、月１Ｖｙｒ　−ｊＮｚ、　Ａ４．　Ｓｔ、ｊ（ｎ）７６皮戦ゴ蜘−ｒ−７；しくＳＢ）のテ二７オ肴店辷ε
ホし斤図第３図像城振宗方弐モなＬ元図第４　図

Claims

【特許請求の範囲】線図形画像を折線近似し記録する機能を備えた図形処理
装置において、破線候補図形を位相的情報により選択してテーブルに記
録する破線候補選択処理部（Ｐ＿１）（５）と、上記で
選択した破線候補のオープン端点に結合すべき他の破線
候補のオープン端点を探索する領域探索処理部（Ｐ＿０
）（６）と、該破線候補相互に対する破線条件を動的に設定して検定
する破線条件判定処理部（Ｐ＿２）（７）と、少なくと
も、結合した破線の両端を結ぶ線分と、各候補の破線と
の距離の最大値（ｈ）が、特定の閾値より小さいことを
検証する破線検証処理部（Ｐ＿３）（８）とを設け、上記折線近似された線図形から破線を抽出するようにし
たことを特徴とする破線抽出方式。