JPS63298669A - Recognizing system for drawing - Google Patents
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- JPS63298669A JPS63298669A JP62135368A JP13536887A JPS63298669A JP S63298669 A JPS63298669 A JP S63298669A JP 62135368 A JP62135368 A JP 62135368A JP 13536887 A JP13536887 A JP 13536887A JP S63298669 A JPS63298669 A JP S63298669A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
韮亙光互
本発明は、板金加工等の2次元の機械設計図面の自動認
識、CADへの入力手段等に利用可能な図面の認識方式
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to automatic recognition of two-dimensional mechanical design drawings for sheet metal processing, etc., and a drawing recognition method that can be used as an input means to CAD.
丈來亙逢
近年、手書きの機械設計図面をコンピュータを使って自
動認識させる研究がさかんに行われるようになってきた
。特に、知識処理の導入と1種々のあいまい性を取り扱
う試みもなされてきている。In recent years, much research has been conducted into using computers to automatically recognize handwritten mechanical design drawings. In particular, attempts have been made to introduce knowledge processing and handle various types of ambiguity.
このような図面の自動認識における図面の解釈に関する
研究としては、次のようなものがある。Research on the interpretation of drawings in such automatic drawing recognition includes the following.
(1)、畠山、湯用(東芝):“図面読み取り装置TO
AGRAPH〜部品図面への応用(1)。(1), Hatakeyama, Yuyo (Toshiba): “Drawing reading device TO
AGRAPH ~ Application to parts drawings (1).
(2) 〜5S−2.58−3”情報学会、全国大会、
昭和61.後期。(2) ~5S-2.58-3” Information Society of Japan, National Conference,
Showa 61. Late period.
(2)0日根、他(松下):“機械図面自動認識システ
ム ARCADIA−M”情報学会、全国大会、昭和、
61.後期、 4N−7,4N−8,4N−9,4N−
10゜(3)、伊藤、他(東工大)“ブラング・ネット
ワークと幾何モデルとを用いた機械図面の解釈”PRL
84−51゜
(4)、森本、有木、他(京大)“図面の構成知識を用
いた図面構造解析”PRU86−12゜しかしながら、
上記の従来技術には次のような欠点がある。すなわち、
上記(1)、(2)は図面要素の解析部分が手続き的な
処理となっており、記入条件の変動に対して簡単に対処
することは難がしい。しかも、認識途中でのあいまいな
情報を取り扱うことや、解釈が一意的に行えないとき(
解釈の多義性)の取り扱いが考慮されていない。上記(
3)についても手続き的処理であり、あいまいな知識(
情報とルール)の取り扱いが十分になされていないとい
う欠点がある。これら(1)〜(3)の研究に対して、
上記(4)では複数の解釈を許し、信頼度(certa
inty facter、以下、CFと記す)を導入す
ることによりあいまいな知識を取り扱っている。しかし
ながら、このCF値の修正方法は全く経験的であり定式
化されていない。(2) Hine, et al. (Matsushita): “Automatic mechanical drawing recognition system ARCADIA-M” Information Society of Japan, National Conference, Showa,
61. Late stage, 4N-7, 4N-8, 4N-9, 4N-
10゜(3), Ito et al. (Tokyo Institute of Technology) “Interpretation of mechanical drawings using Brang networks and geometric models” PRL
84-51゜(4), Morimoto, Ariki, et al. (Kyoto University) “Drawing structural analysis using drawing composition knowledge” PRU86-12゜However,
The above conventional technology has the following drawbacks. That is,
In (1) and (2) above, the drawing element analysis part is a procedural process, and it is difficult to easily deal with variations in entry conditions. Moreover, when handling ambiguous information during recognition, or when interpretation cannot be done uniquely (
The handling of ambiguity of interpretation) is not considered. the above(
Regarding 3), it is also a procedural process, and vague knowledge (
The disadvantage is that the information and rules) are not handled adequately. Regarding these studies (1) to (3),
In (4) above, multiple interpretations are allowed, and the reliability (certa
ambiguous knowledge is handled by introducing inty factor (hereinafter referred to as CF). However, this method of correcting the CF value is entirely empirical and has not been formulated.
1−一一眞
本発明は、上述のごとき研究動向に沿って、知識処理の
導入により図面の記入条件の変動に対して柔軟に対処し
、種々のあいまい性(情報、知識の不確実性、解釈の多
義性)の取り扱いを定式化することにより、認識効率の
向上を図った図面認識方式を提供することを目的として
なされたものである。1-11 In line with the above-mentioned research trends, the present invention flexibly deals with changes in drawing entry conditions by introducing knowledge processing, and eliminates various ambiguities (uncertainties in information, knowledge, etc.). The purpose of this work is to provide a drawing recognition method that improves recognition efficiency by formulating the handling of ambiguity of interpretation.
遭−−」叉
本発明は、上記目的を達成するために、コンピュータを
使って図面を自動的に認識する図面自動認識システムに
おける図面の認識方式において、それぞれ異なる候補カ
テゴリーで処理階層を定義し、統合処理により各レベル
でのデータユニット(処理単位)を決定し、各データユ
ニットごとに解釈の候補をあげてその候補であることの
確がらしさCF (certainty factor
)を、下位レベルの候補カテゴリーと上位レベルの候補
カテゴリーとを対応づけるためのルールを表した対応ル
ールと、対応する可能性の強さを数量化した可能性分布
表とを用いて計算し、こうした操作を下位レベルから上
位レベルにむかって各レベルについて行い、CF値が所
定の閾値以下の候補は棄却し、最上位レベルまで残った
候補群に対して基本パターンを抽出してゆき、基本パタ
ーンとして抽出されなかった候補は棄却することにより
、図面を認識することを特徴としたものである。以下、
本発明の実施例に基づいて説明する。In order to achieve the above object, the present invention defines a processing hierarchy with different candidate categories in a drawing recognition method in an automatic drawing recognition system that automatically recognizes drawings using a computer, The data units (processing units) at each level are determined through the integration process, candidates for interpretation are listed for each data unit, and the probability CF (certainty factor) of the candidates is calculated.
) is calculated using correspondence rules representing rules for associating lower-level candidate categories and higher-level candidate categories, and a possibility distribution table that quantifies the strength of the possibility of correspondence, These operations are performed for each level from the lower level to the upper level, candidates whose CF value is less than a predetermined threshold are rejected, and basic patterns are extracted from the remaining candidates up to the highest level. This method is characterized in that drawings are recognized by rejecting candidates that are not extracted as such. below,
An explanation will be given based on an example of the present invention.
第1図は、本発明の前提となる機械図面自動認識システ
ムの全体の処理フローを示すものであり。FIG. 1 shows the overall processing flow of an automatic mechanical drawing recognition system, which is the premise of the present invention.
本発明は第1図に示した処理フロー中の5TEP 5の
「図の解釈」のアルゴリズムを提案するものである。The present invention proposes an algorithm for "diagram interpretation" of 5TEP 5 in the processing flow shown in FIG.
第2図は、本発明にもとづく図面認識処理のための処理
階層を板金加工用の設計図面を例として示したもので、
この処理階層の下から上へすなわちレベル1からレベル
5へたどってゆくのが図面の解釈である。FIG. 2 shows the processing hierarchy for drawing recognition processing based on the present invention using a design drawing for sheet metal processing as an example.
The interpretation of the drawing follows this processing hierarchy from bottom to top, ie, from level 1 to level 5.
第3図は、図の解釈の処理フローを示したものである。FIG. 3 shows the processing flow for interpreting the diagram.
統合処理により各レベルでのデータユニット(処理単位
のこと)を決定し、各データユニットごとに解釈の候補
をあげて、その候補であることの確からしさCF (c
ertainty factor)を計算する。CFと
しては、De禦pster & 5hafer理論(以
下、D&S理論と記す)で言うところの「基本確率」を
採用する。この基本確率の計算には、[対応ルール」と
「可能性分布表」とを使用する。「対応ルール」は、下
位レベルの候補カテゴリーと上位レベルの候補カテゴリ
ーとを対応づけるためのルールを表したものであり、I
F−THENルールの形式をとる。IF部には対応づけ
に必要な、そのデータユニットが満足すべき前提条件が
記されている。この前提条件の記述にはあいまいな表現
(fuzzy表現)が許されている。また、「可能性分
布表」は対応する可能性の強さを数量化(0〜100%
)したものであり、ルールごとに設定されている。各ル
ールから計算された基本確率は重みつき平均値または、
D&S理論の合成法により合成される。こうした操作を
レベル3→レベル4→レベル5の各レベルについて行う
、途中で基本確率がある閾値以下の候補は、信頼度が低
いとみなして棄却する。こうしてレベル5まで残った候
補群に対して基本パターンを抽出しにゆく(原則として
、基本パターンを構成する要素(解釈)のみを最終候補
とする)、基本パターンとして抽出されなかった候補は
棄却される。The data units (processing units) at each level are determined through the integration process, candidates for interpretation are listed for each data unit, and the probability CF (c
ertainty factor). As the CF, "basic probability" as defined in Depster & Hafer theory (hereinafter referred to as D&S theory) is employed. This calculation of basic probability uses a "correspondence rule" and a "probability distribution table.""Correspondencerules" represent rules for associating lower-level candidate categories with higher-level candidate categories, and are
It takes the form of an F-THEN rule. The IF section describes preconditions that are necessary for association and that must be satisfied by the data unit. Fuzzy expressions are allowed in the description of this precondition. In addition, the "possibility distribution table" quantifies the strength of the corresponding possibility (0 to 100%
) and are set for each rule. The basic probability calculated from each rule is the weighted average value or
It is synthesized using the D&S theory synthesis method. This operation is performed for each level from level 3 to level 4 to level 5, and candidates whose basic probabilities are below a certain threshold along the way are considered to have low reliability and are rejected. In this way, basic patterns are extracted from the candidate group remaining up to level 5 (as a general rule, only the elements (interpretations) that make up the basic pattern are selected as final candidates), and candidates that are not extracted as basic patterns are rejected. Ru.
以上が、本発明の概略であり、以下に各処理について第
4図〜第8図を参照しながら詳細に説明する。The above is an outline of the present invention, and each process will be explained in detail below with reference to FIGS. 4 to 8.
第4図は、レベル3での処理フローを示す図で、本処理
における連結セグメントとは黒画素が8連結でつながっ
ているデータユニットである。また、短セグメントとは
画素列に対してセグメンテーション(分岐点などの特徴
点により分割すること)を行って生成したデータユニッ
トである。これらの2つのセグメントリストからレベル
3のデータユニットの抽出・統合を行う。さらに、画像
としての特微量を計算し、可能性分布表を参照して基本
確率を計算する。この計算法は[栓口(リコー):“D
empsterと5haferの理論を用いた不確実性
の取り扱い”技術メモD A H22−13(’86.
10.7)](以下、文献1と記す)に詳述されている
。特微量は複数のものを考え、各基本確率をD&S理論
における合成側により合成する。特微量としては以下の
ものが考えられる。FIG. 4 is a diagram showing a processing flow at level 3, and a connected segment in this processing is a data unit in which 8 black pixels are connected. Further, a short segment is a data unit generated by performing segmentation (division by feature points such as branch points) on a pixel column. Level 3 data units are extracted and integrated from these two segment lists. Furthermore, the feature amount as an image is calculated, and the basic probability is calculated by referring to the possibility distribution table. This calculation method is [Bungou (Ricoh): “D
"Handling Uncertainty Using Empster and 5hafer's Theory" Technical Memo D A H22-13 ('86.
10.7)] (hereinafter referred to as Document 1). A plurality of feature quantities are considered, and each basic probability is synthesized using the synthesis side of the D&S theory. The following can be considered as the special quantity.
・外接矩形のサイズ
・外接矩形の伸張度
・孤立性
・線密度
・黒画素密度
・矢印らしさく3直線の交点か?、輪郭が三角形か?)
・黒丸らしさく輪郭が円形か?)
第5図及び第6図は、本発明の図面認識における推論方
式のフローを示したもので(第6図(a)はデータユニ
ット、(b)は基本確率を示す)、ここで行う“推論”
とは、処理階層の下の要素を上の要素に解釈することを
意味している0本処理方式では、第6図(a)の構造を
持ったあるレベルのデータ集合から、より上位のレベル
のデータ集合を生成することで定義される。処理階層上
のあるレベルで単位となるデータユニットは、上位のレ
ベルであるほど空間的に大きな広がりを持っている。従
って、階層を一つ上がるごとにいくつかの下位レベルの
データを統合し、新たに処理単位となるデータユニット
の集合を作成し直さなければならない。しかるのちに、
各データユニットの候補集合に対する基本確率の計算を
行う必要がある(第6図(b))。これらの処理をレベ
ル3からレベル5まで行う。・Size of the circumscribed rectangle ・Extensibility of the circumscribed rectangle ・Isolation ・Line density ・Black pixel density ・Is it an intersection of 3 straight lines that looks like an arrow? , is the outline triangular? ) ・Is the outline circular? ) Figures 5 and 6 show the flow of the inference method in drawing recognition of the present invention (Figure 6 (a) shows the data unit, and (b) shows the basic probability), and the "inference"
means to interpret elements lower in the processing hierarchy into elements above. is defined by generating a dataset of A data unit, which is a unit at a certain level in the processing hierarchy, has a larger spatial extent as the level is higher. Therefore, each time you go up one level in the hierarchy, it is necessary to integrate data from several lower levels and recreate a new set of data units that serve as processing units. However, later on,
It is necessary to calculate the basic probability for the candidate set of each data unit (FIG. 6(b)). These processes are performed from level 3 to level 5.
前記の統合処理としては、次の表1〜3のものが考えら
れる。As the above-mentioned integration processing, the following Tables 1 to 3 can be considered.
表3(レベル5での統合処理) 統合処理により処理単位が決定されるが、次に。Table 3 (integration processing at level 5) The processing unit is determined by the integration process, but next.
その後のCF値(基本確率)の計算法について、第7図
、第8図を用いて説明する。第7図では、上位レベルを
レベルβ、下位レベルをレベルα(=β−1)と称して
いる。レベルβでの統合処理(第7図の1)の後、処理
単位となるデータユニットを登録する(第7図の2)、
この処理をすべてのデータユニットについて行った後に
、各データユニットに対して候補カテゴリーとそのCF
値を計算する。The subsequent calculation method of the CF value (basic probability) will be explained using FIGS. 7 and 8. In FIG. 7, the upper level is called level β, and the lower level is called level α (=β-1). After the integration processing at level β (1 in Figure 7), register the data unit that will be the processing unit (2 in Figure 7),
After performing this process for all data units, the candidate category and its CF are added to each data unit.
Calculate the value.
計算したいデータユニットをBkとする(第7図の3)
、Bkに対応する下位レベルαのデータユニットの一つ
をAk2(Q=1・・・Ω。)とする、 Akfiの候
補カテゴリーは一般に複数個であり、そのうちして対応
ルール群(Qs)(S=1・・・NR)を起動上位レベ
ルの候補カテゴリーbj(j=1・・・m)であるため
の必須条件がそのIF部に記されたルールと、必須では
ないがある程度前提部Qsが成立するルール(この2つ
のルール群をRとする)のルによりbJに対応させた結
果得られた、Bkがについて計算する(第7図の5)。Let Bk be the data unit you want to calculate (3 in Figure 7)
, Bk, one of the lower level α data units is Ak2 (Q=1...Ω.). Generally, there are multiple candidate categories for Akfi, among which the corresponding rule group (Qs) ( S = 1...NR) The essential conditions for the upper level candidate category bj (j = 1...m) are the rules written in the IF part, and the prerequisite part Qs to some extent, although not essential. Bk obtained as a result of matching bJ with the rule that holds (these two rule groups are R) is calculated (5 in FIG. 7).
これらの値ルαでの候補種iとルールS(εR)につい
て合;算法に関して1次の2つの方式■、■がある。Regarding the candidate species i and the rule S(εR) at these values α, there are two first-order methods (1) and (2) regarding the algorithm.
ただし、
c (ai )=m’、QCae、)P(q、)−重み
kQ
q;Qの前提条件
S
R(ルール集合);必須のルール
+必須ではないがある程度前提部
1が成立するルール
■: [)Hpster合成
以下、上記方式〇と■について順に説明する。However, c (ai) = m', QCae, ) P (q,) - weight kQ q; prerequisite for Q S R (rule set); essential rule + rule that is not essential but holds premise 1 to some extent ■: [)Hpster synthesis Below, the above methods 〇 and ■ will be explained in order.
1犬■
この方式は、fuzzy推論の直接法の一種であり、菅
野(東工大):゛′ファジィ制御”第2回ファジィシス
テムシンポジウム(’86.6.16〜18)Pi〜p
8.によるfuzzy制御での「推論法−3」と類似し
ている6一般に、 fuzzy modus pone
nsによるfuzzy推論、すなわち
CAz−A1→B1)=>B。1 dog■ This method is a type of direct method of fuzzy inference, and was published by Kanno (Tokyo Institute of Technology): ``Fuzzy Control'' 2nd Fuzzy Systems Symposium ('86.6.16-18) Pi-p
8. In general, fuzzy modus pone is similar to "Inference method-3" in fuzzy control by
Fuzzy reasoning by ns, i.e. CAz-A1→B1)=>B.
(A(Bl:集合X(Y)上で定義されたfuzzy表
現)を直接法では、
XXY上のあいまい関係Rを使って、
A□→B2
B・=A・°RA、−4B。In the direct method of (A (Bl: fuzzy expression defined on set
と表現する(塚本(東工大)′あいまい推論″計測と制
御Vo1.22 No、1(558,1)p139−p
145)、また、前記菅野(東工大)の“ファジィ制御
”第2回ファジィシステムシンポジウム(’86.6.
16−18) pi−P8の「推論法−3」では、非線
形なあいまい関係Rを次のように近似している。入力空
間X、Yをそれぞれ部分空間に分割しくi、e、 A1
.B□をいくつかのfuzzy集合に分割する)、その
部分空間でのあいまい関係R,:A −+B を各
IF−THENルールの後件部のx Qifli
関数f&で表現する。さらに、推論の合成側「O」を前
件部A の満足度P(A 、)による「重み付Ωi
ハ
き平均」で近似する0本処理方式では、関数f>に可能
性分布表が対応する。ただし、重み付き平均をとる際に
は考慮する対応ルールの個数による正規化も行なってい
る。また、一つのデータユニットに対して、いくつかの
下位レベルのデータユニットが統合されている場合には
、適当な演算により基本確率を決定しなければならない
が、ここでは単純平均をとることにしている(第7図の
ステップ8)。(Tsukamoto (Tokyo Institute of Technology) 'Fuzzy Reasoning' Measurement and Control Vol. 1.22 No. 1 (558, 1) p. 139-p
145), and the 2nd Fuzzy System Symposium on "Fuzzy Control" by Sugano (Tokyo Institute of Technology) ('86.6.
16-18) In "Inference Method-3" of pi-P8, the nonlinear ambiguous relationship R is approximated as follows. Divide the input spaces X and Y into subspaces i, e, A1, respectively.
.. B□ is divided into several fuzzy sets), and the fuzzy relation R,:A −+B in that subspace is expressed by the x Qifli function f& of the consequent part of each IF-THEN rule. Furthermore, the synthesis side “O” of the inference is expressed as “weighted Ωi” by the satisfaction level P(A,) of the antecedent part A.
In the 0-line processing method that approximates by "average", the probability distribution table corresponds to the function f>. However, when taking the weighted average, normalization is also performed based on the number of corresponding rules to be considered. Also, if several lower-level data units are integrated for one data unit, the basic probability must be determined by an appropriate calculation, but here we will take a simple average. (Step 8 in Figure 7).
j 0m <b )=% mk″<bj)/n。j 0m<b)=%mk″<bj)/n.
β k l β k
1犬童
処理対象としている下位レベルのデータユニットが、対
応ルールQsの前件部で前提としている候補カテゴリー
であるという命題をProp(a )とすると、方式■
では、基本確率の計算に対応ルールQsの可能性分布関
数をそのまま使うのでなく。β k l β k 1 Inudo Let Prop(a) be the proposition that the lower level data unit targeted for processing is the candidate category assumed in the antecedent part of the correspondence rule Qs, then the method ■
Now, instead of just using the probability distribution function of the correspondence rule Qs to calculate the basic probability.
証拠に対する重み因子としてP (Prop(a )△
A 、)s Ql
を掛けて、基本確率を計算する。基本確率の合成には、
Dempster & 5haferの結合側を使う、
また。As a weight factor for evidence, P (Prop(a)△
Calculate the basic probability by multiplying A , )s Ql . To compose the basic probabilities,
Using the join side of Dempster & 5hafer,
Also.
考慮する対応ルールの個数による正規化やデータユニッ
ト間での基本確率の合成法を行う(第7図のステップ8
)。Perform normalization based on the number of correspondence rules to be considered and a method of combining basic probabilities between data units (step 8 in Figure 7).
).
こうして、方式■または■によりBkが候補Bkについ
てこの計算を行う、各Bkの解釈候補としては、” B
kはC1である”という″根元仮説″と、”BkはC
工またはC2・・・またはCj (j≦m)である″と
いう″選言的複合板説″の2種類のものがあるが第7図
のステップ10で複合仮説に割り当てられている基本確
率(CF値)を根元仮説の間で分配(例えば、C工〜C
j)の間で等分)する。In this way, Bk performs this calculation for candidate Bk according to method ■ or ■.As an interpretation candidate for each Bk, "B
The “root hypothesis” that “k is C1” and “Bk is C
There are two types of ``disjunctive compound board theory'': ``C or C2... or Cj (j≦m)'', but the basic probability assigned to the compound hypothesis in step 10 of Figure 7 CF value) among the root hypotheses (for example, C
equally divided between j).
第7図のステップ5,6で使用する可能性分布表の構成
について以下に説明する。The structure of the possibility distribution table used in steps 5 and 6 in FIG. 7 will be explained below.
表4は可能性分布表の一例を示すが、この可能性分布表
は、異なる処理階層に属するカテゴリー間の対応の可能
性の強さを表にまとめたものである。各対応ルールにつ
いてそれぞれ定義することにより、ルール間の優先度を
表現することも可能である。また、可能性分布表から基
本確率を計算するときには、前記文献(1)で提案され
た方法に従う。Table 4 shows an example of a possibility distribution table, which summarizes the strength of the possibility of correspondence between categories belonging to different processing hierarchies. By defining each corresponding rule, it is also possible to express the priority between rules. Furthermore, when calculating the basic probability from the possibility distribution table, the method proposed in the above-mentioned document (1) is followed.
表4 対応ルールの例を以下に示す。Table 4 Examples of corresponding rules are shown below.
以下では、上位レベルのデータユニットをU。In the following, we refer to the upper level data unit as U.
それを構成する下位レベルのデータユニット列を(U(
i)) (i = 1・・・n、隣接しているデータユ
ニットに順に番号付けをする)、注目しているデータユ
ニットをU(i)とする、また、必須でない前提条件を
持つルールには「×」が付されている。The lower level data unit sequence that constitutes it is (U(
i)) (i = 1...n, number adjacent data units in order), the data unit of interest is U(i), and rules with non-essential preconditions are marked with an “x”.
レベル3→レベル4への対応ルールの例(i)対応光の
候補カテゴリーDjがノイズの場合に
ノイズ・・・・・・n=1
1F・・・U(i)が文字らしいAND U(i)が
孤立している(近傍に他のデータが存在しない)THE
N・・・Uはノイズである可能性があるIF・・・U(
i)が点線素らしいA N D U (i)が孤立して
いる
THEN・・・Uはノイズである可能性があるIF・・
・U (i)が短直線素らしいA N D U (i)
が孤立している
THEN・・・Uはノイズである可能性があるIF・・
・U (i)が短曲線素らしいANDU(i)が孤立し
ている
THEN・・・Uはノイズである可能性がある(n)D
、が文字・記号領域の場合
×工F・・・U (i)が文字らしいA N D U
(ill)が文字らしい
THEN Uは文字領域である可能性が極めて高い(
C1,、、n−1)
×IF・・・U(i)が文字らしいA N D U (
ill)が線素(LL、LS、KL、KS、DL)らし
いANDU(ill)が文学らしい
THEN・・・Uは文字領域である可能性がある(i=
1.、、n−2)
第9図は、基本パターンの例を示す図で、第9図のパタ
ーンのタイプは表5に対応している(表5のNo、1部
に第9図のNo、1部を、表5のNo、2部に第9図の
N002を合わせると理解しやすい)。Example of correspondence rule from level 3 to level 4 (i) If the candidate category Dj of the corresponding light is noise, then noise...n=1 1F...U(i) seems to be a letter AND U(i ) is isolated (no other data exists nearby) THE
N...U may be noise IF...U (
i) seems to be a dotted line A N D U (i) is isolated THEN...U may be noise IF...
・A N D U (i) where U (i) seems to be a short straight line
is isolated THEN...U may be noise IF...
・U (i) is a short curve element ANDU (i) is isolated THEN...U may be noise (n)D
If , is a character/symbol area, × Engineering F...U (i) seems to be a character A N D U
(ill) seems to be a character. THEN U is very likely to be a character area (
C1,,,n-1) ×IF...U(i) seems to be a letter A N D U (
ill) seems to be a line element (LL, LS, KL, KS, DL) ANDU (ill) seems to be literature THEN...U may be a character area (i=
1. ,, n-2) Figure 9 is a diagram showing an example of a basic pattern, and the pattern types in Figure 9 correspond to Table 5 (No. in Table 5, No. in Figure 9 in part 1, It is easier to understand if you match the 1st part with No. in Table 5 and the 2nd part with No. 002 in Figure 9).
構成要素間の関係は2項述語を主とし、簡潔な表現とな
っている。基本パターンは主として寸法の入れ方を記述
したものであるが、外形線も゛′閉ループを作る”とい
う条件を持った、一種の基本パターンと見なされ、この
段階で抽出される。 ・表5
第10図は、全体のデータ構造を示したもので、■はデ
ータテーブル、■は対応表、■は基本パターンインスタ
ンス、■は特徴点リスト、■は原画像データ、■は座標
点リストで、各レベルのデータは、′対応表”により各
レベル間での対応がつけられている。また、各レベル内
でのデータユニット同士の接続関係は“特徴点りスト″
に記述されている。The relationships between constituent elements are mainly expressed using binary predicates, and are expressed concisely. The basic pattern mainly describes how to enter dimensions, but the outline line is also considered a kind of basic pattern with the condition of ``creating a closed loop'' and is extracted at this stage. - Table 5 Figure 10 shows the overall data structure, where ■ is a data table, ■ is a correspondence table, ■ is a basic pattern instance, ■ is a feature point list, ■ is original image data, and ■ is a coordinate point list. Level data is associated with each level using a ``correspondence table''. In addition, the connection relationship between data units within each level is expressed as a “feature point list”.
It is described in
以下に各レベルのデータ構成を表にて示す。The data structure of each level is shown in the table below.
表6(座標点リストの構成) データテーブルの例(レベル2) 表7(短セグメント) 表8(連結セグメント) データテーブルの例(レベル3) ただし、 LL:長直線素 LS:短直線前 KL:長油線素 KS:短曲線素 AA:矢印 CC:文字、記号 BB:黒丸 表10(対応表のデータ構成) 表11(特徴点リストのデータ構成) 以上に述べた具体例によれば次のような利点がある。Table 6 (Composition of coordinate point list) Data table example (level 2) Table 7 (short segment) Table 8 (consolidated segments) Data table example (level 3) however, LL: long line element LS: Short straight ahead KL: long oil element KS: short curve element AA: Arrow CC: Characters, symbols BB: Black circle Table 10 (data structure of correspondence table) Table 11 (data structure of feature point list) The specific example described above has the following advantages.
1、第3図に示したレベル3での処理において、連結し
たセグメントのうち大きいものだけを細線化しく第4図
の4.5) 、2種類の(連結セグメント、短セグメン
ト)データ表現に対して種々の特徴量を抽出し、D&S
理論を使って候補に基本確率を割り当てるようにしてい
るので、文字は小さな連結セグメントに属し細線化する
必要がないので高速化される。1. In the processing at level 3 shown in Figure 3, only the large connected segments are thinned, and 4.5 in Figure 4). Extract various feature quantities using D&S
Since it uses theory to assign basic probabilities to candidates, it is faster because characters belong to small connected segments and do not need to be thinned.
また、黒丸や矢印は細線化された画像からは抽出しにく
いので連結セグメントを使うのが有効である。D&S理
論は種々の特徴量からデータユニットのカテゴリーを判
定するのに有効である。Furthermore, since black circles and arrows are difficult to extract from a thin line image, it is effective to use connected segments. The D&S theory is effective in determining the category of a data unit from various feature values.
2、トップダウン的に統合処理を行うことは(表1.2
.3)、空間的により広がりをもったものの処理単位(
例えば、破線円)を見つけるのに有効である。2. Performing top-down integration processing (Table 1.2
.. 3) Processing units that are more spatially expansive (
For example, it is effective for finding dashed circles).
3、第7,8図で示した階層間の対応づけ(解釈)の過
程のように、あるデータユニットのカテゴリー判定を行
う際に、それを構成する下位レベルのデータユニットの
情報を利用することと、その定式化は、判定能力を高め
ることと同時に、判定結果の信頼性を高めることになる
。3. As in the process of mapping (interpretation) between hierarchies shown in Figures 7 and 8, when determining the category of a certain data unit, use the information of the lower-level data units that make up the data unit. This formulation not only increases the judgment ability but also increases the reliability of the judgment results.
式■のように、重みつき平均をとる際に、ルール数Nで
正規化することは、ルールの追加、削除を行っても不当
な結果を導かない。Normalizing by the number of rules N when taking a weighted average, as in equation (2), will not lead to unreasonable results even if rules are added or deleted.
また、正規化の際に、ルール数NRに、″必須ではない
がある程度前提部が成立するルール”をカウントするこ
とは、こうしたルール(必須でないルール)を個数制限
なしにいくつでも取り扱うことを可能にしている。Also, when normalizing, by counting "rules that are not essential but whose premises hold true to some extent" in the number of rules NR, it is possible to handle any number of such rules (rules that are not essential) without a limit on the number. I have to.
うに、D&S理論による合成の際にN、による正規化を
考慮することは上記4の効果と同様である。また、D&
S理論を用いることにより、正解候補への対応づけ(C
F値の計算)能力を高めることができる。Similarly, taking normalization by N into consideration during synthesis based on the D&S theory is similar to the effect described in 4 above. Also, D&
By using S theory, the correspondence to the correct answer candidate (C
F value calculation) ability can be improved.
単純平均をとることは、計算量が少なく処理の高速化が
図れる。Taking a simple average requires less calculation and can speed up processing.
D&S理論によれば、同一のルーチンを利用でき、プロ
グラムメモリー量を削減することができる。また、構成
要素数で正規化することは、下位レベルでの認識結果(
いくつに分割されて認識されたかということ)に対する
CF値計算の依存性を少なくすることができる。According to the D&S theory, the same routines can be used and the amount of program memory can be reduced. In addition, normalizing by the number of components also reduces the recognition results at lower levels (
The dependence of CF value calculation on how many parts are recognized can be reduced.
8、対応ルールごとに表4で示す可能性分布表をもつこ
とによりルール間の優先度が表現でき。8. By having a probability distribution table shown in Table 4 for each corresponding rule, the priority between rules can be expressed.
認識率の向上に寄与する。Contributes to improving recognition rate.
9、対応ルールを、fuzzy表現を許し、前提となる
候補カテゴリーの宣言部とそれ以外の前提条件部とを連
言で結合した前提条件部をもつIF−THENルールで
わかりやすくしたことにより、ルールを書き下しやすく
なり、また、画像認識レベルでの認識誤り(ノイズ、か
すれ等による)にも対処できる。9. The correspondence rules are made easier to understand by using IF-THEN rules that allow fuzzy expressions and have a precondition part that combines the declaration part of the candidate category that is the premise and other precondition parts by conjunction. This makes it easier to write down images, and it also makes it possible to deal with recognition errors (due to noise, blurring, etc.) at the image recognition level.
10、各レベルごとにデータテーブルと特徴点リスとを
作成しレベル間のデータの対応を対応表により管理する
ことにより、そのレベルでデータユニットの表示・検索
・修正が容易になる。また、これらは解釈の過程を表し
たものと見ることができ、認識過程を表示する際に利用
できる。10. By creating a data table and feature point list for each level and managing data correspondence between levels using the correspondence table, it becomes easy to display, search, and modify data units at that level. Additionally, these can be seen as representing the process of interpretation, and can be used to display the cognitive process.
なお、本発明は上記実施例のような2次元の機械設計図
面の自動認識から、さらに、3次元の機械設計図面(3
図面)や一般の図面(地図、論理回路図etc、)の自
動認識等にも応用可能である。In addition, the present invention extends from the automatic recognition of two-dimensional mechanical design drawings as in the above embodiment to the automatic recognition of three-dimensional mechanical design drawings (3-dimensional mechanical design drawings).
It can also be applied to automatic recognition of drawings) and general drawings (maps, logical circuit diagrams, etc.).
効 果
以上の説明から明らかなように5本発明によれば、知識
(認識情報、図面に関する規則)の不確実性の取り扱い
を定式化し、解釈の多義性(複数解釈)を許すことによ
り1種々の知識を利用でき。Effects As is clear from the above explanation, according to the present invention, the handling of uncertainty in knowledge (recognition information, rules regarding drawings) is formulated, and by allowing ambiguity (multiple interpretations) of interpretation, one variety can be solved. You can use the knowledge of
認識力を高めることができる。また、処理の階層化によ
り対応ルールを書き下すのが容易になり(規則が分類し
やすい)、さらに、記入条件の変動に対処しやすい。ま
た、統合処理と基本確率の計算を数回繰り返すなど全体
の処理の流れがシンプルであり、計算上へのインプリメ
ンテーションが容易である。さらにまた、複数候補を許
したボトムアップ探索では探索トリーの数が爆発的に増
加してしまうが、本発明では基本パターンを定義し、基
本パターンを構成しない最上位レベルの候補を棄却する
という枝刈りの方式であるため、探索トリーの数の爆発
的な増加はなく、処理スピードの高速化や省メモリー化
することができる。Can increase cognitive ability. In addition, the hierarchical processing makes it easier to write down corresponding rules (rules are easier to classify), and it is also easier to deal with changes in entry conditions. In addition, the overall process flow is simple, such as repeating the integration process and the basic probability calculation several times, making it easy to implement computationally. Furthermore, in a bottom-up search that allows multiple candidates, the number of search trees increases explosively, but in the present invention, a basic pattern is defined and top-level candidates that do not constitute the basic pattern are rejected. Since it is a pruning method, there is no explosive increase in the number of search trees, and it is possible to increase processing speed and save memory.
第1図は機械図面自動認識システムの全体の処理フロー
を示す図、第2図は本発明による図面認識処理における
処理階層の一例を示す図、第3図は同図面認識処理の処
理フローを示す図、第4図は第3図に示した処理フロー
におけるレベル3での処理フローを示す図、第5図は図
面認識における推論方式のフロー図、第6図は本発明の
図面認識における統合処理に関する説明図、第7図は本
発明の図面認識方式における基本確率の計算に関する処
理フロー図、第8図は同基本確率の計算に関する説明図
、第9図は本発明の図面認識方式における基本パターン
の例を示す図、第10図は本発明の図面認識方式におけ
る全体のデータ構造を示す図である。
■・・・データテーブル、■・・・対応表、■・・・基
本パターンインスタンス、■・・・特徴点リスト、■・
・・原画像データ、■・・・座標点リスト。
第1図
厄 2 rA
第 3 図
第414
第5図
第 6 図
(bン
mαI m(<2
第7図
第9図 第10図Fig. 1 is a diagram showing the overall processing flow of the automatic mechanical drawing recognition system, Fig. 2 is a diagram showing an example of a processing hierarchy in the drawing recognition process according to the present invention, and Fig. 3 is a diagram showing the processing flow of the drawing recognition process. Figure 4 is a diagram showing the processing flow at level 3 in the processing flow shown in Figure 3, Figure 5 is a flow diagram of the inference method in drawing recognition, and Figure 6 is the integrated processing in drawing recognition of the present invention. FIG. 7 is a process flow diagram for calculating the basic probability in the drawing recognition method of the present invention, FIG. 8 is an explanatory diagram for calculating the basic probability, and FIG. 9 is a basic pattern in the drawing recognition method of the present invention. FIG. 10 is a diagram showing the overall data structure in the drawing recognition system of the present invention. ■...Data table, ■...Correspondence table, ■...Basic pattern instance, ■...Feature point list, ■...
・・Original image data, ■・・Coordinate point list. Figure 1 Misfortune 2 rA Figure 3 Figure 414 Figure 5 Figure 6 (bnmαI m(<2 Figure 7 Figure 9 Figure 10
Claims (1)
認識システムにおける図面の認識方式において、それぞ
れ異なる候補カテゴリーで処理階層を定義し、統合処理
により各レベルでのデータユニット(処理単位)を決定
し、各データユニットごとに解釈の候補をあげてその候
補であることの確からしさCF(certainty
facter)を、下位レベルの候補カテゴリーと上位
レベルの候補カテゴリーとを対応づけるためのルールを
表した対応ルールと、対応する可能性の強さを数量化し
た可能性分布表とを用いて計算し、こうした操作を下位
レベルから上位レベルにむかって各レベルについて行い
、CF値が所定の閾値以下の候補は棄却し、最上位レベ
ルまで残った候補群に対して基本パターンを抽出してゆ
き、基本パターンとして抽出されなかった候補は棄却す
ることにより、図面を認識することを特徴とする図面の
認識方式。In the drawing recognition method of an automatic drawing recognition system that automatically recognizes drawings using a computer, a processing hierarchy is defined for each different candidate category, and a data unit (processing unit) at each level is determined through integrated processing. For each data unit, candidates for interpretation are listed and the certainty of the candidate is determined by CF (certainty).
factor) is calculated using correspondence rules that express rules for associating lower-level candidate categories and higher-level candidate categories, and a possibility distribution table that quantifies the strength of the possibility of correspondence. , These operations are performed for each level from the lower level to the upper level, candidates whose CF value is less than a predetermined threshold are rejected, and basic patterns are extracted from the remaining candidate groups up to the highest level. A drawing recognition method characterized by recognizing a drawing by rejecting candidates that are not extracted as a pattern.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62135368A JPS63298669A (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Recognizing system for drawing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62135368A JPS63298669A (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Recognizing system for drawing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63298669A true JPS63298669A (en) | 1988-12-06 |
Family
ID=15150092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62135368A Pending JPS63298669A (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Recognizing system for drawing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63298669A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5079718A (en) * | 1988-10-07 | 1992-01-07 | Hitachi, Ltd. | Knowledge data management method and apparatus with cancel function |
JPH041745A (en) * | 1990-04-19 | 1992-01-07 | Fuji Photo Film Co Ltd | Image recording position recognizing device |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP62135368A patent/JPS63298669A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5079718A (en) * | 1988-10-07 | 1992-01-07 | Hitachi, Ltd. | Knowledge data management method and apparatus with cancel function |
JPH041745A (en) * | 1990-04-19 | 1992-01-07 | Fuji Photo Film Co Ltd | Image recording position recognizing device |
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