JPS63316179A - 形状認識装置 - 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］ 例えば、第１角法や第３角法による投影法などの一定の
約束のもとに作画された機械や構造物などの図面は、元
来、人間がそれを見て、該当する物体の形状や構造を判
断するために使用するために作られるものであるため、
図面中に記載が無くても他の面図（本明細書では、例え
ば正面図、側面図、平面図のように、同一物体について
異なる投影方向ごとに独立して画かれた図面をそれぞれ
面図と呼ぶ）との関係で判断出来る寸法や、それを記載
することによって、図面が繁雑になり、むしろ、該当す
る物体の構造等が理解しづらくなるような場合には、し
ばしば、本来なら図面上に表示するべき寸法の記載を省
略することがある。このように、省略部分のある図面は
従来の図面認識技術では、確実な対処が不可能であると
云う問題点があった。

本発明はこのような従来の問題点を解決するため、人力
された面図に係る画像データから、面図間の対応関係に
基づいて、いずれかの面図の既知の寸法を基に他の面図
の形状線の寸法を求めたり、更に、これらから図面中に
記載のない寸法を算出して、情報密度が高く新規性に富
む、図面の形状認識技術について開示している。

［産業上の利用分野］ 近年、各分野の設計業務はＣＡＤシステムの導入により
、各種製品開発に要する工数の短縮に効果をあげてきて
いる。そのようななかで現在は、このＣＡＤシステムの
運用面でコンピュータに設計情報を入力する作業が一番
大きな問題となってきている。

本発明は、設計者が作画した図面を画像とじて読み取り
、画像データからパターン認識技術を用いて自動的に設
計情報を抽出し、ＣＡＤシステムに設計情報を人力する
作業の効率化をねらった図面認識装Ｍに関する。特に投
影法を用いて作画される機械図面や構造物図面などを対
象とした図面自動人力装置に係わり、設計図面の作画か
ら、設計情報をコンピュータに人力しＣＡＤシステムで
実際の製造工程に渡すための加工情報（ＮＣテープ）を
作成するまでの一貫したシステムに適用するものである
。本技術の利用分野としては、機械図や構造物図等、投
影法を用いて設計図面を作図する広範囲な分野が考えら
れる。

［従来の技術］ 一般に機械図面や、構造物の図面は、第１角法や第３角
法などの投影法によって作画される。

第８図は第３角法により作画する場合の各面図の関係を
説明する図であって、５１は正面図、５２は左側面図、
５３は右側面図、５４は平面図、５５は下面図、５６は
背面図、５７はＸ軸、５８はＹ軸、５９はＺ軸を表わし
ている。

すなわち、第３角法では物体の投影による各方向の形状
図が同図に示すように、例えば正面図５１の右側に該物
体をその右側から見たものが右側面図５３として描かれ
、また、正面図５１の上側に該物体をその上側から見た
ものが平面図５４として描かれる。（第１角法では、第
３角法の場合とは逆に、正面図の右側には左側面図が、
正面図の上側には下面図が描かれる） 正面図５１に記載されているＡ、Ｂあるいは平面図５４
に記載されているＣ等の英字符は寸法を表わすものであ
る。

すなわち、この図は正面から見たとき横幅がＡ、高さが
Ｂで奥行がＣの立方体を示すものである。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述した第８図に示すような図面において、その、形状
寸法の記載は、正面図に横幅の寸法Ａと、高さの寸法Ｂ
、および平面図に奥行の寸法Ｃがあるだけであるが、人
間がこれを見る限り、各面図の対応関係から容易に各部
の寸法を知見し、その形状を想定することは容易である
。

しかし、これを面図単位で見た場合には面図によっては
その寸法を直ちに知見し得ることの出来ないものがある
。

従来の形状認識装置における機械図面や構造物図面の作
図に用いられる第一角法や第三角法などの投影法によっ
て作画した図面の認識は、−面図を対象としたものしか
なく、三面図以上の図面でも一面図と同様な扱いで処理
を行っており、投影法を考慮に入れた認識は行われてい
ない。このため機械図面や構造物図面の多くは、第三角
法による三面図で書かれる場合が非常に多いため、はと
んどの設計図面は、従来の図面認識装置では対処できな
い状態である。また投影法の作図を認識処理時に考慮し
ていないため、得られる設計情報はほんの一部分に過ぎ
ず、後に続＜ＣＡＤシステムの作業に負担がかかり過ぎ
るといった問題点があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、機械図面や
構造物図面などのように物体の形状を三面図に展開して
作画する図面の認識装置において、形状を認識するため
に作画時に決められた記法として第一角法や第三角法な
どの投影法による作図法を理解して、直接指示されてい
ない形状に、各面図の対応関係をとりながら寸法を設定
して形状を確定することの可能な形状認識装置を提供す
ることを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば上述の目的は前記特許請求の範囲に記載
した手段により達成される。

すなわち、本発明は機械や構造物の形状を投影法で展開
して作画された図面に係る画像データから該図面を認識
する装置であって、画像データ中の線分と文字を分類し
て、文字を認識すると共に、線分の種類を識別してそれ
が形状線であるか補助線であるかを判定する手段と、認
識された文字情報と形状線あるいは補助線との対応関係
を求める手段と、形状線を面図ごとに区分して該面図の
図面上の位置を求めると共にその頂点を求める手段と、
面図について寸法値が指定されている部分に対応する形
状線に長さの値を付与すると共に寸法値が指定されてい
ない部分の形状線の長さを、既知の寸法値より算出する
手段と、投影法による各面図間の対応関係を利用して、
他の面図において既知である寸法値あるいは該寸法値に
基づいて算出した値により形状線に長さの値を付与する
形状認識装置である。

以下、本発明に関し、実施例に基づいて詳細に説明する
。

［実施例コ 第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
）て、１は線分／文字／記号分類部、２は文字認識部、
３は線分識別部、４は文字と形状線／補助線の対応部、
５は形状線／補助線識別部、６は面図位置の認識部、７
は頂点抽出部、８は寸法設定部、９は未定寸法設定演算
部、１０は三面図の対応関係による寸法設定部、１１は
知識ベース、１２は対話処理部、１３は対称性処理部、
を表わしている。同図において、点線で囲んだ部分は本
発明の技術に対応する処理部を示している。

これら本発明の処理部が受は取るデータは、文字と形状
線／補助線の対応部４の処理で得られる文字列（指示寸
法値）と対応する形状線／補助線のデータと、形状線／
補助線識別部５、および面図位置の認識部６より、形状
線のつながり関係のあるネット単位にグループ化された
データと各々のグループの面図位置（正面図、平面図、
、。

等）のデータである。

まず、頂点抽出部７は第２図に示すように面図毎に形状
線の端点座標からＸ＠Ｙ軸に投影して頂点位置を抽出す
る。この場合、各頂点の端点座標が近距離のものは、１
つの頂点に正規化する。

次に寸法設定部８では、Ｘ軸、Ｙ軸上の頂点位置の数を
持つ第３図に示すような２次元配列のテーブルをまず作
成する。そして、文字と形状線／補助線の対応部４の処
理で得られている寸法値（距離）と対応する形状線／補
助線から、対応する頂点区間にその寸法値を設定する。

ここでは、寸法線指示のある頂点区間の距離のみ設定さ
れる。この頂点区間の距ｍ設定は水平寸法、垂直寸法の
ほか第４図に示すような斜めの寸法や第５図に示す角度
の寸法、のように文字情報で指示された値から求める。

第５図の例では縮尺比を考慮する。他の水平／垂直寸法
や円１円弧寸法等も同様に演算して頂点区間の距離を求
め前述した第３図に示すような２次元のテーブルに設定
する。次に未定寸法設定演算部９の処理では、図面毎に
Ｘ。

Ｙの２つのテーブルを受は取り設定されている寸法値か
ら次式によって未定寸法値箇所を算出して設定する。

℃（６，。ｒ　　＝　ｊ２１１，１．ｍ＊ｌｌ　　＋　
ｆｌ　ｆｍ＋１．ａ＋　　　　（１）ｌ（βｎｌ　　＝
Ｊ２　＋ｎ−１，ｎｌ　　＋　ｆＬ　（β、　ｎ−１１
−（２）第６図（ａ）〜（ｈ）は本実施例の処理の流れ
を示す図であるがここまでの処理で、第６図（Ｃ）　に
示すように各面図毎の範囲内で求めた寸法値が設定され
たテーブルが得られる。すなわち、例えば第７図のＯ印
で示した形状線に寸法値が設定される。しかしここでは
第７図に示したＸ印の付いた形状線の寸法はまだ設定で
きない。

第１図の未定寸法設定演算部９は、面図毎に得られてい
る寸法設定用のテーブルより知識ベース１１に格納され
ている面図の対応関係を参照しながら、対応する面図の
頂点で第６図（ｄ）に示すように正規化を行なって、第
６図（ｅ）　に示すようなｘ、ｙ、ｚ軸の３つの寸法設
定用のテーブルを作成する。そして、未定寸法設定演算
部９と同様な処理を３つのテーブル（Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚ
　）について行うにこまでの処理でまだ未定寸法があれ
ば第１図の対称性処理部が第６図（ｇ）　にその例を示
すような対称性処理を行なうことにより未定寸法をなく
する。また最初に作図された図面の寸法値指示のミスで
形状線分の距離が設定できない場合があるので、未定寸
法が残っていれば対話処理部１２に問い合せをして正確
な寸法値の指示を受けて形状を確定する。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、機械図面や構造
物図面等、投影法に従って書かれた設計図面の認識にお
いて、全ての面図に寸法値の指示を書かない設計図面の
認識が、本発明技術の各面図間の対応関係をとることに
よって、寸法値が吉かれていない面図の形状線の長さや
大きさを確定することが可能となり、従来の認識装置で
できなかった図面情報を得ることができる。これにより
設計図面に書かれたほとんどの図面情報を抽出できるの
で、後続のＣＡＤシステムで不足情報などを追加する作
業を大幅に軽減することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は頂点を求める処理を説明する図、第３図は頂点に
係る情報のテーブルを示す図、第４図は指示された値か
ら頂点間の寸法を求める場合を説明する図、第５図は角
度を与えられたときの頂点間の距離を求める場合を説明
する図、第６図は処理の流れを説明する図、第７図は面
図単位での寸法の設定の可否を説明する図、第８図は第
３角法により作画する場合の各面図の関係を説明する図
である。 １・・・線分／文字／記号分類部、２・・・文字認識部
、３・・・線分識別部、４・・・文字と形状線／補助線
の対応部、５・・・形状線／補助線識別部、６・・・面
図位置の認識部、７・・・頂点抽出部、８・・・寸法設
定部、９・・・未定寸法設定演算部、ｌＯ・・・三面図
の対応関係による寸法設定部、１１・・・知識ベース、
１２・・・対話処理部、１３・・・対称性処理部。 浄　２　回 （ユ熱のｉθ゛） 頂蕉１；イ系ろ情報のテーブルを示す同第　３　図 指示５軌たｔか６頂鬼開の寸法を太めろ項番を説ｆｊＡ
ｔも図 第　４　図 を求゛４る壜与をン、朗する図 第　５２ 処理℃流れを説明する図 沸　６　図（イのｌ） 第６　回（その２） 第　６　図（イの３） 面図載檄での寸法の設走の可＠を説明する７第　７　図 第３角末１；ユＩＪＪ乍亘する堝与の８＝ｚの間層イＩ
充朗するｚ半　δ　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 機械や構造物の形状を投影法で展開して作画された図面
   に係る画像データから該図面を認識する装置であって、
   画像データ中の線分と文字を分類して、文字を認識する
   と共に、線分の種類を識別してそれが形状線であるか補
   助線であるかを判定する手段と、 認識された文字情報と形状線あるいは補助線との対応関
   係を求める手段と、 形状線を面図ごとに区分して該面図の図面上の位置を求
   めると共にその頂点を求める手段と、面図について寸法
   値が指定されている部分に対応する形状線に長さの値を
   付与すると共に寸法値が指定されていない部分の形状線
   の長さを、既知の寸法値より算出する手段と、 投影法による各面図間の対応関係を利用して、他の面図
   において既知である寸法値あるいは該寸法値に基づいて
   算出した値により形状線に長さの値を付与する手段とを
   具備することを特徴とする形状認識装置。