JPS63182780A - 図面読取装置における画像処理方法 - 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、地図や図面に描かれた文字、図形情報を読取
ってコンピュータに入力するためのひ面読取装置におい
て、読取った画像データを、後段のコンピュータにおけ
る図形認識処理に好都合なように図面読取装置内で予め
処理するようにした画像データの処理方法に関するもの
である。

〔従来の技術〕

一般に図面読取装置は、地図や図面に描かれた文字、図
形情報を光学的に走査して濃淡信号として出力する撮像
手段と、濃淡信号を２値化してビットパターンとして出
力する２値化手段と、２値化された該ビットパターンに
対して細線化処理を施す細線化処理手段と、細線化処理
を施されたビットパターン・データを直線近似によって
データ圧縮するデータ圧縮手段とを有しており、読取っ
た文字、図形情報を極力圧縮してコンピュータに入力す
るようにして所要のメモリ容量の低減を図っている。

ここで細線化処理について簡単に説明する。

図形、画像処理においては、線図形の処理が重要な役割
を占め、中でも文字や図面はもともと線画から構成され
ているので、線分に分解して処理することが必須である
。濃淡画像を構造的に解析する場合、画像を構成する基
本セグメント間の関係を記述する前に、エツジ検出によ
り得た標的特徴から幾何学的形状を解析することが多い
。

このようにして線を取り扱う場合には、幅のあるものよ
りも理想的に細くなった線を処理することが望まれ、古
くから線を細める色々な方法が提案され用いられてきた
。

上述の細線化処理というのも、このような意味において
、２値化されたばかりの幅広なビットパターンに対して
その細線化のために施される処理である。

さて、このような細線化処理のためのアルゴリズムとし
ては、Ｒｕｔｏｖｉｔｚのアルゴリズム、Ｈｉｌｄｉｔ
ｃｈのアルゴリズム、１）ｅｕｔｓｃｈのアルゴリズム
、横井のアルゴリズム、日付のアルゴリズム等が代表的
なものとして知られている。細線化処理に際しては、そ
の対象とする図形によって、適当なアルゴリズムを上述
の多種なアルゴリズムの中から選択して用いる必要があ
る。

地図や回路図等を対象とする場合には、Ｄｅｕｔｓｃｈ
のアルゴリズムが適当とされている。

細線化処理は、既に述べたように、文字や図形を認識す
るための前処理として、線幅のある２値化された文字、
図形データを芯線化して線追跡（認識のための手法）を
容易にするため行うものである。回路図の場合には、接
続線とシンボルとの分離を行うためや、また接続線の交
叉点や分岐点、端点、開始点などの特徴点と言われるも
のを抽出することが、対象図形の認識のために必要なの
で、その抽出のために、通常、細線化処理を施された後
の２値化されたビットパターンを、縦横３ビツトずつの
３×３マスクで走査することが行われる。

換言すると、細線化処理を施された後の２値化されたビ
ットパターンを、縦横３ビツトずつの３×３マスクで走
査して線追跡することにより、接続綿の交叉点や分岐点
、端点、開始点などの特徴点を抽出し、それによって対
象図形の認識を行うわけである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、前述のＤｅｕｔｓｃｈのアルゴリズムにより
ビットパターンの細線化処理を行った場合、２値化図形
（ビットパターン）の形状によっては、本来、交叉点（
特徴点）となるべきところに画素の塊（ピッ）１の塊）
が発生し、線追跡による交叉点（特徴点）の検出が困難
となり、ひいては認識不能になる場合があるという問題
がある。

図を参照して、以下、このことを具体的に説明する。

第４図（イ）は、Ｄｅｕｔｓｃｈのアルゴリズムにより
細線化処理を施した後の２値化図形（ビットパターン）
の−例を示す説明図である。同図においてＭｌは３×３
マスクである。

第４Ａ図は、３×３マスクＭ１を構成する９個のビット
位置を識別するために、各ビット位置に識別番号■〜■
を付した説明図である。

第４図（イ）において、３×３マスクＭ１におけるビッ
ト位置■、■、■、■がいずれも１となっていて、画素
の塊（ビット１の塊）が発生していることが認められる
であろう。このような画素の塊（ビット１の塊）が発生
すると、その後、線追跡を行って特徴点を検出ｔようと
しても、その塊の中から追跡ルートが抜は出せないとい
う事態が起きて特徴点の検出が出来なくなる。この場合
、第４図（ロ）に見られるように、その塊をほぐしてや
ることが、その後の線追跡を可能にするために必要なわ
けである。

第５図（イ）においても、同様に画素の塊（ビット１の
塊）が発生していることが認められるであろう。第６図
（イ）においては、画素の塊（ビット１の塊）は発生し
ていないが、本来、第６図（ロ）に見られるように、３
×３マスクＭｌ内で十字のビットパターンとなってそれ
によりビット位置■が特徴点となる筈のところ、細線化
処理の際のアルゴリズム上の不都合により、ビット位置
■のｌがビット位置■にずれたため、３×３マスりＭ１
内で十字のビットパターンとならず、その結果、ビット
位置■が特徴点とならず、つまり特徴点の検出が出来な
いこととなり図形認識に支障を来すことになるわけであ
る。

そこで本発明においては、上述の不都合を解消し、Ｄｅ
ｕｔｓｃｈのアルゴリズムにより細線化処理を施した後
の２値化図形（ピントパターン）においても、その後の
線追跡を常に可能にするような図面読取装置における画
像処理方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点解決のため、本発明では、地図や図面に描か
れた文字、図形情報を光学的に走査して濃淡信号として
出力する撮像手段と、濃淡信号を２値化してビットパタ
ーンとして出力する２値化手段と、２値化された該ビッ
トパターンに対して、後段の図形認識処理のために必要
とする画像データ加工の一つとしての細線化処理を施す
細線化処理手段と、細線化処理を施されたビットパター
ン・データを直線近似によってデータ圧縮するデータ圧
縮手段と、を有して成る図面読取装置において、細線化
処理を施された後のビットパターンを再度走査する。

〔作用〕

走査の結果、後段の図形認識処理に際してその障害とな
るビット間連結（画素の塊）が見出された場合には、こ
の連結（塊）を解消して障害を除去したビットパターン
に変換する。

〔実施例〕

次に図を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例の処理フローを示すチャート
である。

図面読取装置においては、地図や図面に描かれた文字、
図形情報を光学的に走査して濃淡信号として出力する撮
像処理、濃淡信号を２値化してビットパターンとして出
力する２値化処理、２値化された該ビットパターン（２
値化画像データ）に対して波形整形などの前処理を施し
てから実施する細線化処理、その結果、得られた細線化
データについて線追跡、直線近似を行うことによりデー
タ圧縮するデータ圧縮処理などが行われることは、先に
も説明したが、本発明においては、第１図において符号
Ｓで示したように、細線化データについて、線追跡、直
線近似を行う前に、細線化補正処理を行う。

第２図は、この細線化補正処理の詳細を示すフローチャ
ートである。

第３図は、細線化補正処理に際して用いる３×３マスク
Ｍ１と５×５マスクＭ２を示す説明図である。

第２図、第３図を参照して細線化補正処理を説明する。

ステップＳｌにおいて、３×３マスクＭ１によるＴＶ走
査（ラスク走査）での細線化データの再チェックを開始
する。ステップＳ２において次の走査ラインの走査を行
う。

次にステップＳ３において、３×３マスクＭ１による走
査の結果として、 ｒ４・ｒ３・ｒ５・ｒＯ＝１　・・・（１）が成立する
か、或いは、 Ｘ゛　＝〔Σ”　Ｋ−１ｌ　ｒｍ　　ｒｈ＋ｔ　Ｉ）　
／　２≧３　　　　　　　　　　　　　　・・・　（２
）が成立すると、後段の図形認識処理に際してその障害
となるビット間連結が見出されたと判断し、次のステッ
プＳ４に進んで後述の如き補正処理を行う。

ここで上記の（１）式について説明する。

第３図の３×３マスクＭｌにおいて、ビット位ｆｆｒＯ
，ｒ３．ｒ４．ｒ５　　は互いに位置が隣接し合ってい
て全体的に塊をなしている。そしてこれらビット位置ｒ
ｏ、ｒ３．ｒ４．ｒ５　　の各々のとり得る値は１また
は０であるから、上記の（１）式が成立するということ
は、ビット位置ｒＱ。

ｒ３．ｒ４．ｒ５　　の各々の値がすべて１であること
を意味する。即ち、第４図（イ）や第５図（イ）に示し
た画素の塊（ビット１の塊）が発生していることを示し
ている。

また上記（２）式は、ｒ、及びｒ　ｋ＋１のとり得る値
は、やはり１または０であるから、第３図の３×３マス
クＭｌにおいて示したビット位置に従って計算すること
ができる。その結果、上記（２）式が成立するというこ
とは、第６図（イ）に示した如き、その後の図形認識に
支障を来すようなビットパターンが発生していることを
意味するものである。

上記（１）式または（２）式が成立したら次のステップ
Ｓ４に進んで補正処理を行う、以下、この補正処理につ
いて説明する。

補正処理に用いる条件式の一つを（ａ）として次に示す
。

（ａ）Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＞０　　ならば、ｒ　１＝１と
し、さもなければ、ｒ１＝０とせよ。

つまり、第３図に示した５×５マスクＭ２を用いてビッ
トパターンのラスク走査を行い、その結果、得られる各
ビット位置の値（１か０）により上記条件式を実行する
ことにより、所望の補正処理がなされるわけである。　
　　　゛ 実行すべき条件式を以下に列挙する。

（ｂ）Ｒ５＋Ｒ６＋Ｒ７＞０　　ならば、ｒ３＝１とし
、さもなければ、ｒ３＝０とせよ。

（ｃ）Ｒ９＋Ｒ１０＋Ｒ１１＞Ｏならば、ｒ５＝１　と
し、さもなければｒ５＝０　とせよ。

（ｄ）Ｒ１３＋Ｒ１４＋Ｒ１５＞Ｏならば、ｒ７＝１　
とし、さもなければ、ｒ７＝０とせよ。

（ｅ）Ｒ３・Ｒ４・Ｒ５＝１　ならば、ｒ２＝１とし、
さもなければ、ｒ２＝０とせよ。

（ｆ’ＪＲ？−Ｒ８−Ｒ９＝１　　ならば、ｒ４＝１と
し、さもなければ、ｒ４＝０とせよ。

（ｇ）Ｒ１１・Ｒ１２・Ｒ１３＝１　　ならば、Ｒ６−
１とし、さもなければ、ｒ６＝０とせよ。

（ｈ）Ｒ１５・Ｒ１６・Ｒ１７＝１　　ならば、ｒ８＝
１　とし、さもなければ、ｒ８＝０とせよ。

（ｉ）ｒＯ・Ｒ３・Ｒ４・ｒ５＝１　ならば、ｒＯ＝０
　とせよ。

（ｊ）　ｒ　１　＋ｒ　７＝０　　ならば、ｒ７＝１　
とせよ。

第４図（イ）に示したビットパターンについて上記の補
正処理を施した結果を第４図（ロ）に示した。同様に、
第５図（イ）に示したビットパターンについて上記の補
正処理を施した結果を第５図（ロ）に示し、第６図（イ
）に示したビットパターンについて上記の補正処理を施
した結果を第６図（ロ）に示した。

補正処理の結果、細線化処理の際に用いたＤｅｕｔｓｃ
ｈのアルゴリズムに起因して生じた画素の塊（ビット１
の塊）など、その後の図形認識処理に際して支障となる
ビット配列が解消されたことが理解されるであろう。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、図面読取装置に
おいて、細線化処理後に、再度３×３マスクＭ１を用い
てビットパターンの走査を行って画素の塊（ビット１の
塊）など、その後の図形認識処理に際して支障となるビ
ット配列を検出し、次に５×５マスクＭ２を用いてその
補正処理を行うので、その後の図形認識が確実に行える
という利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の処理フローを示すチャート
、第２図は細線化補正処理の詳細を示すフローチャート
、第３図は細線化補正処理に際して用いる３×３マスク
Ｍｌと５×５マスクＭ２を示す説明図、第４図（イ）は
］）ｅｕｔｓｃｈのアルゴリズムにより細線化処理を施
した後の２値化図形（ビットパターン）の−例を示す説
明図、第４図（ロ）はその補正処理後のビットパターン
を示す説明図、第４Ａ図は３×３マスクを構成する９個
のビット位置を識別するために各ビット位置に識別番号
■〜■を付した説明図、第５図（イ）はＤｅｕｔｓｃｈ
のアルゴリズムにより細線化処理を施した後の２値化図
形（ビットパターン）の他の例を示す説明図、第５図（
ロ）はその補正処理後のビットパターンを示す説明図、
第６図（イ）はＤｅｕｔｓｃｈのアルゴリズムにより細
線化処理を施した後の２値化図形（ビットパターン）の
更に他の例を示す説明図、第６図（ロ）はその補正処理
後のビットパターンを示す説明図、である。 符号の説明 Ｍｌ・・・３×３マスク、Ｍ２・・・５×５マスク代理
人　弁理士　並　木　昭　夫 代理人　弁理士　松　崎　　　清 １　図 叢２図 Ｍ３図 ｙａｋ図 補正前 補正後

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）地図や図面に描かれた文字、図形情報を光学的に走
   査して濃淡信号として出力する撮像手段と、濃淡信号を
   ２値化してビットパターンとして出力する２値化手段と
   、２値化された該ビットパターンに対して、後段の図形
   認識処理のために必要とする画像データ加工の一つとし
   ての細線化処理を施す細線化処理手段と、細線化処理を
   施されたビットパターン・データを直線近似によってデ
   ータ圧縮するデータ圧縮手段と、を有して成る図面読取
   装置において、 細線化処理を施された後のビットパターンを再度走査し
   て、後段の図形認識処理に際してその障害となるビット
   間連結が見出される場合には、この連結を解消して障害
   を除去したビットパターンに変換することを特徴とする
   図面読取装置における画像処理方法。