JPH02250187A - 偽屈曲点の検出方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、手書き三面図の清書支援システムなどにおい
て、各面図上の本来存在してはならない偽屈曲点を検出
する方法に関する。

〔従来の技術〕

手書きの三面図をイメージスキャナによって読取り、清
書処理を施した図面をレーザビームプリンタなどの出力
装置によって出力するシステムが研究されている。

このような三面図清書支援システムにおいては、手書き
された各面図はイメージスキャナによってシステム内に
読みこまれるが、この図面データは点（ドツト）の集ま
りであるイメージデータの形式である。このイメージデ
ータには、図面上の本来的な情報のほかに、イメージス
キャナの精度などに依存した量子化誤差が含まれる。

このような量子化誤差を含むイメージデータに対してベ
クトル化処理がなされるが、この際にベクトル化アルゴ
リズムなどに依存した誤差（ノイズ）により、しばしば
、本来は一本のエツジであるものが複数のエツジに変換
され、本来存在しないはずの「虚偽の頂点Ｊが発生する
。

その例を第３図に感覚的に示す。作図者の意図した図形
が（ａ）に示すような４本のエツジと４個の頂点（Ｒ）
とからなる正方形であったとして、そのベクトル化後の
図形には（ｂ）に示すように虚偽の頂点（Ｐ）が多数発
生する。なお、真の頂点（Ｒ）が失われることは殆どな
い。

このような入力処理によって発生する虚偽の頂点（第３
図の例では屈曲点）を排除するだけでも（前後の真の頂
点間は直線で接続されることになる）、視覚上ではかな
り清書された印象の図面を■ 得られる。

従来、このような虚偽の頂点の検出・削除は次のように
して行われている。ベクトル化後の任意個の連続したエ
ツジを追跡し、エツジの方向の揺れの総和が所定の閾値
を越えると追跡を止め、そこまでに追跡したエツジを一
本のエツジに統合する。すなわち、追跡途中の頂点を虚
偽の頂点とみなして削除する。

第４図にその一例を示す。（ａ）に示す連続したエツジ
を左端より右へ追跡し、各頂点（屈曲点）での「挟み角
」　θの総和を計算する。図の右端のエツジまでの挟み
角の総和（絶対値）が所定の閾値未満で、次のエツジで
挟み角の総和（絶対値）が閾値を越えると、図の左端か
ら右端までの連続したエツジは（ｂ）に示すような一本
のエツジに統合され、途中の５個の屈曲点は偽の端点と
して削除される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このようなローカルな情報のみに頂点の真虚判
点の根拠を求める方法によると、真の頂点を偽頂点とし
て削除したり、逆に虚偽の頂点を真の頂点として残した
りする誤りが起こりやすいという問題がある。

これについて第５図から第７図によって説明する。いず
れもバク１−ル化後の三面図である。

第５図の正面図（ｂ）におけるほぼ水平に連続したエツ
ジの頂点（屈曲点）　ｐｌ−＋　ｐ２ｒ　Ｐ　３＋ｐ４
＋　ｐ５の真偽判定を考える。ここではエツジの曲がり
を強調して示しているが、平面図（ａ）のエツジＡが存
在するから、ｐｌｒ　ｐ　２　＋　ｐ　３　＋ｐ５を偽
屈曲点として削除し、ｐ４だけを真の屈曲点として残し
、第６図のような清書結果を期待したいところである。

すなわち、第６図の斜視図（ｄ）に示すような立体の三
面図としての清書が期待される。

しかし、従来の方法によると、ｐｌからｐ５の全屈曲点
が虚偽の屈曲点と誤判定されて削除され、第７図に示す
ような明らかに誤った清書結果となる恐れがある。

なお、ここでは手書き図面の清書の場合について説明し
たが、印刷図面や機械作成図面の認識を行うシステムな
どにおいても、入力処理時に同様の偽頂点が発生するの
で、認識の前処理として同様の偽頂点の検出・削除によ
る清書を行っており、手書き図面はどではないにしても
同様の問題があった・ 本発明の目的は、このような誤りを確実に防止できる偽
屈曲点検出方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段および作用〕三面図は通常
、各投影面の投影方向は互いに直交しており、ある投影
面（図面）に垂直な物体のエツジは、その面図上では一
つの点として投影され（描かれ）るが、残りの二つの面
図には、その面図の特定の座標軸に平行なエツジとして
投影（描画）されるはずである。

例えば各面図の座標系を、正面図がｙ−ｘ、平面図がｚ
−ｘ、側面図がｙ−ｚとすると、物体のｚ　１ｌｉｌｌ
ｌに平行なエツジは正面図では一つの頂点（交差点ある
いは屈曲点）として、平面図および側面図ではＺ軸に平
行なエツジとして、それぞれ描かれるはずである。換言
すれば、入力されたある面図の頂点が真の頂点であるな
らば、他の面図上に対応したエツジを持っているはずで
ある。

本発明によれば、まず、大まかに一つのエツジに統合さ
れる可能性が高い任意個のエツジが直線的に連続した区
間（直線的エツジ連続区間）を、三面図の各面図より抽
出する。次に抽出した直線的エツジ連続区間内の屈曲点
（頂点）の真偽判定を行うが、この判定の根拠として従
来のようなローカルな情報を用いる代わりに、上記面図
間の対応関係を利用する。すなわち、区間内の各屈曲点
に対応するエツジが他の面図上に存在するか否かによっ
て屈曲点の真偽を判定する。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の一実施例について説明する。

第１図は本発明の偽屈曲点検出方法を適用した三面図清
書処理のための機能的構成の一例を示すブロック図、第
２図はその処理の概略フローチャトである。以下、第２
図の各処理ステップ毎に処理内容を説明する。

処理ステップ■ イメージスキャナ１により、三面図の各面図（これは手
書き図面、印刷図面、機械作成図面のいずれでもよい）
が、ドツトの集まりである２値のイメージデータとして
読み込まれ、記憶部２に記憶される。

処理ステップ■ このイメージデータはベクトル化部３によってベクトル
化の処理を施され、入力図面の画像は線幅が１ドツトの
線図形に変換される。このバク１−ル化処理によって得
られるベタ１〜ルデータ（ベクトルの両端点の座標）は
記憶部４に記憶される。

処理ステップ■ このベクトルデータから、エツジと頂点の接続関係を表
現したグラフ情報がグラフ情報生成部５によって作られ
、記憶部６に記憶される。このグラフ情報は、ベクトル
化処理によって得られたベクトルとその端点とによって
入力図面に対応したグラフを表現したものである。

処理ステップ■ 交点認識部７により、グラフ情報からグラフの交点が検
出され、その交点情報は記憶部８に記憶される。

処理ステップ■ バク１〜ル化によって得られた入力図面（各面図）を表
現するグラフより、直線的エツジ連続区間を抽出する。

これは直線的エツジ連続区間抽出部９によって行われ、
抽出された直線的エツジ連続区間のデータは記憶部１０
に記憶される。同時に「明確な屈曲点」が検出され、そ
のデータが記憶部１１に記憶される。

ここで、直線的エツジ連続区間の抽出方法を第８図によ
って説明する。

第８図の（ａ）に示すようなグラフが得られたとする。

ｐｌからｐｌ２は屈曲点、ｃｌ、Ｃ２は交点（分岐点）
である。

まず適当な交点に着目する。ここではＣ１に着目したと
する。

次に、この交点を構成するエツジを任意に選択する。こ
こではエツジｅ１を選択したとする。

このエツジｅ１を開始エツジとして、交点ｃ１と反対の
方向に、連続したエツジを次々に追跡してゆく。この例
では図中の矢印の方向へ追跡していく。追跡したエツジ
には追跡済みの情報を付与する。新たな交点にぶつかる
か、出発した交点（ｃｌ）に戻った時点で一つの追跡手
続を終了する。

この例では交点ｃ１を出発してｅｌ、Ｃ２，・・・Ｃ８
とエツジを追跡し、交点ｃ２にぶつかった段階で一つの
追跡手続を終了する。

このエツジ追跡において、一つのエツジを追跡する度に
、そのエツジとその前のエツジとの挟み角を求め、その
総和を計算し、その絶対値を所定の閾値ｔ１と比較する
。この閾値ｔ１は入力図面の粗さに応じて閾値設定部１
２（第１図）により設定される。

挟み角の総和の絶対値が閾値ｔ１を越えたときは、最後
に誤られた挟み角の中心である頂点を、「明確な屈曲点
」として記憶部１１に記憶するとともに、挟み角の総和
をＯに初期化し、同じ要領でエツジ抽出と挟み角の総和
の計算を再開する。

このようにして、追跡を開始したエツジから「明確な屈
曲点」までのエツジが一つの直線的エツジ連続区間とし
て抽出され、そこから次の「明確な屈曲点」または追跡
終了までが直線的エツジ連続区間として抽出される。

例えばｃｌからｐ４までの挟み角が第８図（Ｑ）に示す
ような値であって、エツジｅ４まで追跡した段階で挟み
角の絶対値＋　１１０−１５＋８０がｔｌを越えたとき
は、頂点ｐ３が「明確な屈曲点」として検出され、ｃｌ
からｐ３までが一つの直線的エツジ連続区間として抽出
され、挟み角の総和を初期化してエツジｅ４を開始エツ
ジとしてエツジｅ５の向きへ追跡が続けられる。

このようにして、第８図の（ａ）のグラフの場合、（ｂ
）に示すように■から■の７個の直線的エツジ連続区間
が抽出される。

抽出された直線的エツジ連続区間内には、「明確な屈曲
点」でもなく、分岐点でもない、真偽が明らかでない屈
曲点が任意個数台まれている。

麦星ス元しズ典 記憶部１０に記憶された各面図上の各直線的エツジ連続
区間内の屈曲点について、屈曲点真偽判定部１３によっ
て他の面図上のエツジとの対応を調べることにより真偽
の判定が行われる。これによって検出された偽屈曲点を
削除し、そのエツジを除いたエツジの直線的な接続・統
合のための変更処理がグラフ情報変更部１４により記憶
部６内のグラフ情報に施される。

屈曲点の真偽判定は次のように行われる。例えば第６図
の正面図（ｂ）において、屈曲点Ｐを含むほぼ水平の２
つのエツジが直線的エツジ連続区間として抽出されたと
する。

この屈曲点Ｐが真の屈曲点であれば、平面図（ａ）の座
標系（ｚ−ｘ座標系）において、Ｚ軸にほぼ平行な対応
エツジが存在するはずである。

そこで、屈曲点ＡのＸ座標をＡｘとし、Ａ　ｘ　−ｔ２
からＡｘ＋ｔ２（ｔ２は閾値設定部１５によって設定さ
れる閾値）の範囲のＸ座標を持つＺ軸にほぼ平行なエツ
ジまたは直線的エツジ連続区間が存在するか調べる。こ
の例では、平面図（ａ）に対応するエツジＡが存在する
から、屈曲点Ｐは真の屈曲点であると判定される。しか
し、このエツジＡのような対応エツジが存在しない場合
、屈曲点Ｐは偽屈曲点であると判断され、削除される。

別の例では、第５図の平面図（ｂ）におけるｐｌからｐ
５を含むエツジ群が直線的エツジ連続区間として抽出さ
れたとする（このようなエツジ群が直線的エツジ連続区
間となるように閾値ｔ１が選択ばれる）。この場合、屈
曲点ｐ１からＰ５のそれぞれについて同様の対応エツジ
の存在が調べられ、屈曲点ｐ４だけが対応エツジＡ（ま
たは直線的エツジ連続区間）が存在するので真の屈曲点
として残され、残りの屈曲点Ｐ　１＋　Ｐ　２＋　ｐ３
゜ｐ５は偽屈曲点として削除され、変更後のグラフ情報
によって表される図面（清書後の図面）は第６図（２）
のようになる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、局所
的に見ると、存在状況にほとんど違いのない真の屈曲点
と偽の屈曲点とを識別し、偽屈曲点の確実な削除と真の
屈曲点の誤削除の防止が可能であり、手書き図面などの
清書処理の性能向上をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の偽屈曲点検出方
法を適用した三面図清書処理のための機能的構成の一例
を示すブロック図およびその処理の概略フローチャート
、第３図は入力処理による偽頂点の発生を説明する図、
第４図は従来の偽屈曲点検出方法を説明する図、第５図
から第７図は三面側における屈曲点の真偽判定と誤判定
の影響を説明する図、第８図は直線的エツジ連続区間の
抽出を説明する図である。 １・・・イメージスキャナ、 ２・・・イメージデータ記憶部、 ３・・・バク１〜ル化部、　４　・ベクトル情報記憶部
、５・・・グラフ情報生成部、 ６・・・グラフ情報記憶部、　７・・交点検出部、８・
・交点情報記憶部、 ９・・・直線的エツジ連続区間抽出部、１０・・直線的
エツジ連続区間記憶部、１１・・・明確な屈曲点記憶部
、 １３・・・屈曲点真偽判定部、 １４・・・グラフ情報変更部。 第２図 （しン 第５ 図 （α）千面画 弔 図 （ｏ：Ｊ干？ｉ１区 手続補正帯 （方式） １、事件の表示 ２、発明の名称 田 文 毅 殿 昭和６３年特許願第３０００５１号 偽屈曲点の検出方法 ３、補正をする者 事件との関係　　出願人 住所　　東京都大田区中馬込１ 名称　　（６７４）　　株式会社 代表者　　　　　　浜　田 丁目３番６号 リ　　　　コ　　　　− 広 ４、代理人 ７、補止の内容 （１）明細書第１頁第３行目と第４行目の間に項目「２
、特許請求の範囲」を挿入する。 （２）明細書第１頁第８行目の項１１ｒ２、特許請求の
範囲」を［３、発明の詳細な説明」に補正する。 以上 ５、補正命令の日付 平成２年３月２９日 （発送日 ６、補正の対象 明細書 平成２年４月２４日） Ｉ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）三面図の各面図において直線的にエッジが連続す
   る区間を抽出し、区間内の屈曲点の真偽を他の面図上の
   対応エッジの有無により判定することを特徴とする偽屈
   曲点の検出方法。