JPS63213087A - 円弧抽出方式 - 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〕 この発明は、図形の円弧部分を抽出する′よう構成した
円弧抽出方式において、線図形のサンプリングされた点
列に対して注目点とその前後の点列を結ぶ線分との間の
距離を算出して円弧認識を行うことによってこの各点列
の処理対象が多くなると共に処理時間が長（なってしま
う問題を解決するため、細線化・折線近似した折線中か
ら円弧候補を分類し、この分類した円弧候補に対して円
弧抽出処理を行うことにより、処理対象を削減して簡単
な処理によって高速に円弧を抽出するようにしている。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、細線化・折線近似された折線に対して円弧を
抽出する円弧抽出方式に関するものである。

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕一般に
図形読取装置などにおいて、図形を認識させる場合、細
線化などによって得られた図形を構成する線分を細線化
し、この線分を特徴づけることにより図形認識を行うよ
うになる。そのためには、図形を構成している全ての線
分に対して特徴点を求め、予め設定した所定値と比較す
ることによって認識を行う必要がある。

この際、図形を構成している線分の種類が直線か円弧か
円かが予め分かっていれば、認識時に必要な特徴点を減
らしたり、あるいは認識の処理対象を限定したりして処
理速度を向上させることが可能となる。

従来、この種の円弧抽出方式として、第６図に示すよう
に、サンプリングされた点列に対して、例えば注目点ｊ
に対して、その前後ｉ番目の点（Ｊ　−ｉ）と点（ｊ＋
ｉ）との間に弦をはり、この注目点ｊとこの弦との間の
距離ｄを求め、予め登録しである距離グラフとの比較に
よって円弧認識を行うものがある。この方式では、読み
取らせる図形が直線であっても特徴点を１点１点抽出す
るために、処理対象が多くなり、ひいては処理時間が長
くなってしまうという問題点があった。また、原図形を
忠実に抽出しようとするため、逆に直線が円弧として抽
出されてしまう場合が生じる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、前記問題点を解決するために、折線を直線候
補、歪候補、および円弧候補に分類する分類処理部２と
、この分類処理部２によって分類された折線の円弧候補
を追跡して所定の条件を満足する連続する円弧候補の折
線列を１つにまとめる円弧抽出処理部３と、この円弧抽
出処理部３によって１つにまとめられた折線列の半径お
よび中心点を算出する円弧算出処理部４とを設け、この
円弧算出処理部４によって算出された半径および中心点
を用いて１つにまとめた折線列を円弧で近似し、円弧部
分を抽出するようにしている。

第１図は本発明の原理構成図を示す。図中細線化・折線
近似処理部１は、入力された図形パターンに対して細線
化を行い、更にこの細線化された線図形に対して折線近
似を行って折線データを生成するものである。

分類処理部２は、折線の長さに基づいて、折線を直線候
補折線、円弧候補折線、および歪候補折線に分類するも
のである。

円弧抽出処理部３は、分類処理部２によって分類された
円弧候補折線中から円弧を構成する円弧候補折線を抽出
するものである。

円弧算出処理部４は、円弧抽出処理部３によって抽出さ
れた円弧を構成する円弧候補折線群を結ぶ円弧の半径お
よび中心点座標を算出するものである。

〔作用〕

次に、動作を説明する。

第１図において、図形パターンを細線化・折線近似処理
部１に入力すると、既知の技術に基づいて、図形パター
ンが細線化され、更にこの細線化された線図形に対して
例えば屈曲点が現れるまで線図形中の点列を線分で結ぶ
などの折線近似処理が行われ、折線データが出力される
。この折線データが入力された分類処理部２は、この入
力された折線の長さによって、折線を直線候補折線、円
弧候補折線、および歪候補折線に分類し、この分類した
分類データを出力する。円弧抽出処理部３は、この分類
データ中の円弧候補折線について追跡を行い、ある円弧
候補折線に対して所定の角度範囲内に接続されている他
の隣接する円弧候補折線を順次抽出して１つにまとめる
。この１つにまとめられた円弧候補折線群の通知を受け
た円弧算出処理部４は、これら円弧候補折線群に対する
円弧の半径および中心点座標を円弧データとして算出し
、出力する。

以上のように、図形パターンを細線化・折線近似を行っ
た折線の円弧候補折線を追跡し、ある円弧候補折線に隣
接する他の円弧候補折線が所定の角度範囲内に接続され
ている一連のものを１つにまとめ、このまとめた円弧候
補折線群に対する円弧の半径および中心座標点を求めて
折線中から円弧部分を抽出することにより、処理対象を
少なくして高速に円弧抽出を行うことが可能となる。

〔実施例〕

次に、第１図ないし第５図を用いて本発明の１実施例の
構成および動作を詳細に説明する。

第２図はベクトルテーブルを示す。これは、第１図細線
化・折線近似処理部１によって生成された折線データを
格納するものである。図中（ａ）を用いて示す始点側の
Ｘ座標、Ｙ座標、および端点情報には、夫々該当する折
線Ｖ１の始点側の座標および分岐などの端点情報を格納
する。図中Ｔｂ）を用いて示す終点側のＸ座標、Ｙ座標
、および端点情報には、夫々該当する折線■□の終点側
の座標および分岐などの端点情報を格納する。図中（Ｃ
１を用いて示す属性には、直線候補折線、円弧候補折線
、および歪候補折線に対応する情報を格納する。

第３図フローチャートを用いて第１図の動作を詳細に説
明する。

第３図において、処理■は、すべての折線データを生成
する状態を示す。これは、細線化・折線近似処理部１が
全ての折線Ｖｚ　　（ｉ＝ｌないしｎ）に対して折線デ
ータを生成して第２図ベクトルテーブルに格納すること
を意味している。

処理■は、長さによる分類を行う状態を示す。

これは、分類処理部２が、第２図ベクトルテーブルから
読み出したすべての折線データの長さＬに対して、所定
値Ｌ　、ＡＸおよびＬＭＩＮと比較し、Ｌ□やよりも長
い場合は当該折線Ｖｉを直線候補折線と分類して第２図
ベクトルテーブル中の属性欄に“ｌ”を格納し、Ｌ□８
よりも短い場合は当該折線Ｖｉを歪候補折線と分類して
属性欄に“３”を格納し、いずれでもない場合は当該折
線Ｖ！を円弧候補折線と分類して属性欄に“２”を格納
することを意味している。尚、折線データの長さしは、
第２図ベクトルテーブルの始点側座標と終点側座標とに
基づいて算出すればよい。

処理■は、円弧候補を抽出する状態を示す。これは、以
下処理［相］ないし＠によって実行される。

処理■は、分岐点をはさまない円弧候補ベクトル２本を
円弧候補として抽出する状態を示す。これは、第２図ベ
クトルテーブル中の属性が円弧候補折線を意味する２”
が格納されている隣接する２つの折線Ｖ！を検索し、そ
の座標などを読み出すことを意味している。

処理０は、２本の折線Ｖｌのベクトルの内角θを利用し
て円弧候補ベクトルを追跡する状態を示す。この時、歪
候補ベクトルに接していたら、そこで追跡を終了する。

これは、第５図（イ）に示すように、図中［相］で読み
出した隣接する２本の折線Ｖ１例えば折線ｖ１および折
線Ｖｔのベクトルの内角θが、所定範囲内例えば９０°
よりも大きくかつ１８０°よりも小さい範囲に存在する
か否かを判別し、存在する場合には、これを円弧候補と
して抽出することを意味している（これは、処理■で第
４図円弧候補ベクトルテーブルに登録例えばＶ、、Ｖ２
　・・・として登録する）。以下同様に、次の円弧候補
ベクトルについて順次抽出する。また、追跡途中で、分
岐点にぶつかった場合には、第５図（ロ）に示すように
、すべての折線Ｖｉに対して内角θを調べ、最適な折線
Ｖムを選び、追跡を続ける。更に、この円弧候補ベクト
ルを追跡する途中で、歪候補ベクトルが現れた場合には
、この歪候補折線を飛び越して上記処理を継続する。こ
の場合には、歪候補折線をはさんだ２つの分岐点をまと
めて１つの分岐点と考え、上記普通の分岐点と同様に処
理する。例えば第５図（ハ）に示すように、折線Ｖ、か
ら追跡が行われた場合、折線Ｖ２、折線■３、折線■４
について折線Ｖ、との内角θを見て、条件に合う折線■
２の方向に進むようにする。この方向に対して一連の追
跡を終了したら、次に、反対方向についても同様に追跡
を行う。

処理＠は、直線候補ベクトルに接したら、そこで追跡を
終了する状態を示す。これは、図中■の処理中に、第２
図ベクトルテーブルの属性欄から直線候補折線を意味す
る“１”が読み出された場合、ここで追跡を終了するこ
とを意味している。

処理［相］は、閉ループとして抽出された時には、フラ
グを立てる状態を示す。これは、第４図円弧候補テーブ
ル中のループフラグの欄にフラグを立てておくことを意
味している。

処理■は、円弧候補ベクトル列をテーブルに格納すると
共に、歪候補ベクトル情報や内角情報も保存する状態を
示す。これは、処理■ないし［相］によって追跡した結
果を第４図テーブルに登録することを意味している。第
４図円弧候補テーブル中には、処理０ないし＠によって
追跡して条件を満足したベクトルの数、条件を満足した
折線■、を登録する弧候補ベクトルテーブルをポイント
するベクトル別ポインタ、条件を満足した一連の円弧候
補折線の始点および終点の座標（Ｘ、Ｙ）　、閉ループ
を表すループフラグ、それから追跡によって得られた一
連の折線に対して算出された円弧の半径およびこの円弧
の中心点座標（Ｘ、Ｙ）が格納される。

以上のように、第２図ベクトルテーブルに折線データを
格納し、この折線データに基づいて、円弧候補折線、歪
候補折線、および直線候補折線に分類し、この分類した
円弧候補折線のうち隣接するものについて内角θに基づ
いて円弧候補となるものを抽出し、この抽出した円弧候
補を第４図テーブルに登録することにより、処理対象を
少なくして迅速に円弧候補となる折線列を抽出すること
が可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、細線化・折線近
似した折線中から円弧候補を分類し、この分類した円弧
候補に対して２つの折線の内角θに基づいて円弧抽出処
理を行う構成を採用しているため、折線中から円弧候補
となる折線を簡単な処理かつ迅速に抽出することできる
。また、２つの折線の内角θの値を変えることによって
、図形の性質に最適な円弧抽出を行うことができる。更
に、円弧抽出を行った結果が第４図テーブルに登録され
ているので、この後、細かく分割したり、結合したりす
る処理を容易に行うことも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図、第２図はベクトルテーブ
ル、第３図は本発明の動作説明フローチャート、第４図
はテーブル例、第５図は本発明の動作説明図、第６図は
従来方式の説明図を示す。 図中、１は細線化・折線近似処理部、２は分類処理部、
３は円弧抽出処理部、４は円弧算出処理部を表す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 図形を細線化・折線近似して生成した折線中から円弧部
   分を抽出するよう構成した円弧抽出方式において、 折線を直線候補、歪候補、および円弧候補に分類する分
   類処理部（２）と、 この分類処理部（２）によって分類された折線の円弧候
   補を追跡して所定の条件を満足する連続する円弧候補の
   折線列を１つにまとめる円弧抽出処理部（３）と、 この円弧抽出処理部（３）によって１つにまとめられた
   折線列の半径および中心点を算出する円弧算出処理部（
   ４）とを備え、 この円弧算出処理部（４）によって算出された半径およ
   び中心点を用いて１つにまとめた折線列を円弧で近似し
   、円弧部分を抽出するよう構成したことを特徴とする円
   弧抽出方式。