JPH04158482A - 矢印方向検出装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は入力画像データをベクトルデータに変換して、
そのベクトルデータに基づいて入力画像の矢印を認識す
る、例えばデジタルプリンタ、ファクシミリ、デジタル
式印刷機、デジタル複写機等の図形認識装置に好適な矢
印認識装置に関する。

〔従来の技術〕

ラスター走査で読み取った画像信号を画像処理して画像
を認識する技術として、例えば特開昭５４−１５４９３
５号公報には図中の２つの円を結ぶ連結線を認識できる
方法が、また特開昭５５−８３９７２号公報にはある領
域を用いてビットマツプ画像内の異なる記号を区別する
方法が、特開昭５６−５９３７４号公報にはビットマツ
プ画像内の線同士の接合点と、その点での線の方向を取
り出す装置が、特開昭５６−１０５５６７号公報、特開
昭５９−５２３８４号公報および特開昭６０−２４６８
１号公報には方眼紙に描かれた例えば回路図のような線
図を読み取り、方眼紙の枡目毎に「辞書」と比較して異
なる記号を区別する図面読取装置が開示されている。

また特開昭５６−１０５５８０号公報には細線化処理に
よってビットマツプデータをベクトルデータに変換した
後、線長さを計算し記号を認識する図形認識方法が、特
開昭５７−２５０８３号公報には対象図形の認識方法が
、特開昭５７−１５００７５号公報にはビットマツプ画
像の水平および垂直線を調べて矩形形状を認識する装置
が、特開昭５８−１８７７６号公報にはまず図形中心を
見つけ、該中心から図形外周上の点までの距離を全方位
にわたって測定してその距離、即ち半径ｒと角度をグラ
フ化し、該グラフの一次微分を計算して図形の形状を認
識する技術が開示されている。

さらに特開昭５８−２４９７４号公報、特開昭５９−２
２１７５号公報、特開昭５９−２２１７８号公報および
特開昭６１−８７７号公報にはまずビットマツプ画像の
輪郭線を見つけ、該輪郭線上の各点において８方向への
濃度変化を調べて輪郭線上の開始点からの距離に対して
グラフ化することにより画像の形状を認識する方法が、
特開昭６０−４５８８７号公報には認識すべき形状の領
域を指定し、デジタル画像の水平方向の切断線の画素数
を数えることにより形状を認識する装置が、特開昭６０
−１４２４８６号公報には線ベクトルの交点を見つけ、
該交点を含む小領域を取り出し「辞書」と比較して例え
ば回路図記号等を認識する図面認識装置が、特開昭６１
−７４０７８号公報および特開昭６１−７４０７９号公
報にはマトリックス演算を用いて接合線と記号を分離す
る形状分離装置および形状認識装置が、特開昭６１−１
８２１８３号公報にはビットマツプ画像の形状が画像分
割法を用いて「辞書」中の１組の形状と比較するパター
ン認識方法が、特開昭６１−２０８１７１号公報には回
路図等の図面要素を見つけ、「辞書」と比較して図面を
読み取る装置が、さらに特開昭６２−１３３５８８号公
報には交点と接合点を求め、それらの領域の画像を取り
出し「辞書」と比較することによってそれらの形状を決
定する画像認識装置が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

具体的な画像処理装置において重要な画像処理の１つと
してベクトル画像中の矢印先端を認識する矢印認識処理
がある。例えば第５図に示すフローチャートの制御動作
の流れ方向や、第６図に示す回路図の電流の方向とか電
圧の極性方向を示すのに矢印が用いられる。かかる画像
を抽出しようとする画像処理システムは矢印を検出し分
析できるものでなくてはならない。

従来開発されてきた矢印認識方法は時間が掛かり、−船
釣にはベクトル画像認識に用いるのに適していなかった
。殆どの方法は画像の一部と「辞書」を比較することに
よって、それが何のタイプの記号なのかを見つけるもの
である。「辞書」と比較する方法は時間が掛かり柔軟性
に欠けるばかりでなく、特にビットマツプ「辞書」では
大容量のメモリーを必要とする。

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、他の分
析手法の採用により「辞書Ｊとの比較が不要なばかりで
なく「辞書Ｊそのものが不要な、ベクトル画像の矢印先
端を認識する矢印認識装置を提供することを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題を解決するために、第１の手段は矢印
認識装置が始点、終点、角度および幅から成るベクトル
データを保持するベクトル記憶手段と、先端を示す場所
、方向および先端の大きさから成る先端データを保持す
る先端データ記憶手段と、他の通常ベクトルの中から矢
印の先端を形成する先端ベクトルを検出する検出手段と
、前記先端ベクトルに矢印の先端ベクトルのフラグを立
てる制御を行う制御手段と、矢印の先端が向く方向を決
定する決定手段とを有するようにしたものである。

第２の手段は第１の手段において、さらにベクトル画像
における記号を認識する認識手段と、前記ベクトル画像
を判断する判断処理手段を有するようにしたものである
。

〔作用〕

第１の手段では、画像データが入力されると始点、終点
、角度および幅から成るベクトルデータに変換されベク
トル記憶手段に記憶される。読み出されたベクトルデー
タは検出手段によって、他の通常ベクトルの中から矢印
の先端を形成する先端ベクトルを検出する。制御手段は
前記先端ベクトルに矢印の先端ベクトルのフラグを立て
る制御を行う。決定手段は矢印の先端が向く方向を決定
する。先端データ記憶手段は先端を示す場所、方向およ
び先端の大きさから成る先端データを保持する。

第２の手段では、認識手段はベクトル画像における記号
を認識し、判断処理手段は前記ベクトル画像を判断する
。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例としてのデジタル複写機の画
像処理回路の概略ブロック図である。図において、１は
原稿読み取り装置であって原稿を光学的に読み取り２値
データに変換した後画像データとしてメモリに格納する
。２は画像判定部であり格納された画像データが文字デ
ータなのか図形画像データなのかを判定する。３はベク
トル変換部であり、図形画像と判定された画像データを
読み出して図形画像データを抽出し、それをベクトルデ
ータに変換する。４は図形認識部であってベクトルデー
タを読み出して直線、円等の図形要素として認識すると
共にそれらの認識結果を図形要素データとして格納する
。５は作画装置であって図形要素データと文字データを
合成し記録紙上に作画する。

ベクトル変換部３でベクトル変換された画像データは多
くの処理を得て出力されるが、その前に最も圧縮された
状態に変換される。その後ベクトルは互いにＸ軸および
ｙ軸に沿って整列させられる。

第２図は図形認識部４において認識される矢印画像の例
を示したものである。この例では３つのベクトルが矢印
の先端に集中しており、その中２つのベクトルは比較的
短く、３番目のより長いベクトルは前記２つのベクトル
の間の角度を２等分している。短い方の２つのベクトル
は始点（終点）では他のベクトルに接合せず、終点（始
点）では他の２つのベクトルに接合している。本発明は
上記の矢印ベクトルの有している性質に基づいて画像中
の矢印先端を認識しようとするものである。

第３図は実施例による矢印認識処理のフローチャートを
示したものである。以下このフローチャートに従って上
記処理を説明する。

まずステップＳ−１でベクトル画像が入力されると、画
像データをベクトルデータに変換した後、各ベクトルの
終点で接合するベクトルの数を数える。そして画像中の
全てのベクトルの接合点を取り出して、それをバッファ
メモリに記録する（Ｓ−２）。バッファメモリにはベク
トル数の２倍の数の点が記憶されており、各点には取り
出したベクトルに対応するカウンタＮＵＭ−ＪＰおよび
指標が付されている。第４図は各点のベクトルデータと
バッファメモリにおけるベクトルの記録状態を示したも
のである。次に接合点の位置の探索処理速度を上げるた
めに、高速整列法によってＸ座標の小さい順に各点を整
列させる。さらに各ベクトルに対して接合点で接合する
ベクトルの数を数える。即ち、例えば接合点で１鰭の限
界距離内に入る点の数を数え、ＮＵＭ−ＪＰに格納する
（Ｓ−３）。

前記の事実から全ての矢印ベクトルの先端終点のＮＵＭ
−ＪＰは３であることが分かる。さらに矢印先端の２つ
の外側のベクトルの他の終点ではＮＵＭ−ＪＰ＝１　　
（接合ベクトル無し）であることも分かる。これらの情
報によって矢印ベクトルでありそうなベクトルを残して
ベクトルの数をかなり減らすことができ、残ったベクト
ルはそれに接続する他のベクトルと共にグループを形成
する。

つまりステップＳ−４では一端で接合する他の２つのベ
クトルを有し、他端では他のベクトルに接合しないベク
トルを見つけ、その他の点（ベクトル）をバッファメモ
リから除去する。単一ベクトル（対向するベクトルを有
しないベクトル）も同様に除去される０次に一端で接合
する他の２つのベクトルと共にグループ化する（Ｓ−５
）、外側ベクトルが接合するＮＵＭ−ＪＰ＝３の点てそ
れらの成す角を２等分する中央ベクトルの長さが１０ｍ
ｍより大きければ、これらのベクトルは矢印ベクトルの
グループを構成することが分かる。こうして上記基準に
合致する１対の外側ベクトルと未知のベクトルの１群が
得られる。

ここで次のパラメータ、ベクトル長さをチエツクする。

２つの外側ベクトルは中央ベクトルに較べて短くなけれ
ばならないが、本実施例では外側ベクトルの長さの範囲
を２ないし１０ｍに設定し、この条件を満足しないベク
トル対を取り除く。即ちステップＳ−６では外側ベクト
ルの長さが上記範囲に入ることをチエ７りして、ステッ
プＳ−７でこのようなベクトル対に対してだけ矢印の先
端方向を見つける。最後に中央ベクトルの方向が矢印ベ
クトルの方向となるから、これらのデータを矢印先端デ
ータとしてバッファメモリに記憶させる（Ｓ−８）。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、請求項第１項記載
の発明にあっては先端を示す場所、方向および先端の大
きさから成る先端データを保持する先端データ記憶手段
と、他の通常ベクトルの中から矢印の先端を形成する先
端ベクトルを検出する検出手段と、前記先端ベクトルに
矢印の先端ベクトルのフラグを立てる制御を行う制御手
段と、矢印の先端が向く方向を決定する決定手段を有す
るから、画像中の線図の矢印の流れ方向を高速で認識す
ることができる。

また第２項記載の発明にあっては、さらにベクトル画像
における記号を認識する認識手段と、前記ベクトル画像
を判断する判断処理手段を有するから、画像中の記号認
識と共に、例えば回路図のテストを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の実施例に係る図であって
、第１図は本発明の一実施例としてのデジタル複写機の
画像処理回路の概略ブロック図、第２図は認識される矢
印画像の例を示した説明図、第３図は矢印認識処理のフ
ローチャート、第４図は各点のベクトルデータとバッフ
ァメモリにおけるベクトルの記録状態を示した説明図、
第５図および第６図はそれぞれ矢印認識処理されるべき
画像の例として示したフローチャートおよび回路図であ
る。 ｌ・・・原稿読み取り装置、２・・・画像判定部、３・
・・ベクトル変換部、４・・・図形認識部、５・・・作
画装置。 芽１図 第２図 第４図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）始点、終点、角度および幅から成るベクトルデー
   タを保持するベクトル記憶手段と、 先端を示す場所、方向および先端の大きさから成る先端
   データを保持する先端データ記憶手段と、他の通常ベク
   トルの中から矢印の先端を形成する先端ベクトルを検出
   する検出手段と、 前記先端ベクトルに矢印の先端ベクトルのフラグを立て
   る制御を行う制御手段と、 矢印の先端が向く方向を決定する決定手段と、を有する
   矢印認識装置。
2. （２）請求項第１項記載の矢印認識装置において、さら
   にベクトル画像における記号を認識する認識手段と、前
   記ベクトル画像を判断する判断処理手段を有する矢印認
   識装置。