図面記号認識方法 - 特開平１０－２６９３６６

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【発明の名称】	図面記号認識方法
【発明者】	【氏名】青木康浩【氏名】塩昭夫【氏名】小池秀樹
【要約】	【課題】本発明の課題は、手書きによりラフに書かれた記号情報を認識する図面記号認識方法を提供することにある。【解決手段】本発明は、イメージスキャナ等の入力部から入力した地図や平面図などの図面に描かれている方位記号などのように、描かれている向きに意味を持つ記号を認識する方法において、記号の中から方向情報を持つ部分の特徴を抽出するステップと、抽出された特徴をデータベース登録するためにパターン化するステップと、該データベースと入力パターンとの照合により記号の方向を認識するステップとを有することを特徴とする。

【特許請求の範囲】
【請求項１】イメージスキャナ等の入力部から入力した地図や平面図などの図面に描かれている方位記号などのように、描かれている向きに意味を持つ記号を認識する方法において、記号の中から方向情報を持つ部分の特徴を抽出するステップと、抽出された特徴をデータベース登録するためにパターン化するステップと、該データベースと入力パターンとの照合により記号の方向を認識するステップとを有することを特徴とする図面記号認識方法。
【請求項２】方向情報を持つ図面記号の特徴を抽出するステップにおいて、記号の中心から放射線方向に一定値離れたドーナツ状の領域から記号を表す画素を抽出することを特徴とする請求項１記載の図面記号認識方法。
【請求項３】記号を描く用紙において、あらかじめ中心を通るいくつかの線分で分割した円記号などを、あらかじめドロップアウトカラーで印刷しておくことを特徴とする請求項１または２記載の図面記号認識方法。
【請求項４】方向情報を持つ図面記号をパターン化する方法において、該記号を構成する画素をその位置情報によるクラスタリングをすることと、クラスタリングされた画素情報を基に該記号をパターン化することを特徴とする請求項１、２または３記載の図面記号認識方法。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はイメージスキャナなどの入力部を介して入力される、手書きまたは印刷された図面から、図面に表記されている方位記号等の意味を自動的に認識する方法に関し、図面の電子化（ＣＡＤ入力）のための自動入力用ツールなどとして利用することができる。
【０００２】
【従来の技術】従来、図面のＣＡＤ入力作業はマニュアル入力が一般的であり、自動入力はほとんど行われていない。限られた図面に対して自動入力をしている場合でも、決まった書き方で、かつ、きれいに書かなければならないなどの制約が存在していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、従来の図面認識技術を利用しても、図面入力には多くの制約があったという上記の問題点を解決し、手書きによりラフに書かれた記号情報を認識する図面記号認識方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明の図面記号認識方法は、イメージスキャナ等の入力部から入力した地図や平面図などの図面に描かれている方位記号などのように、描かれている向きに意味を持つ記号を認識する方法において、記号の中から方向情報を持つ部分の特徴を抽出するステップと、抽出された特徴をデータベース登録するためにパターン化するステップと、該データベースと入力パターンとの照合により記号の方向を認識するステップとを有することを特徴とする。
【０００５】また本発明は、前記図面記号認識方法の方向情報を持つ図面記号の特徴を抽出するステップにおいて、記号の中心から放射線方向に一定値離れたドーナツ状の領域から記号を表す画素を抽出することを特徴とする。
【０００６】また本発明は、前記図面記号認識方法の記号を描く用紙において、あらかじめ中心を通るいくつかの線分で分割した円記号などを、あらかじめドロップアウトカラーで印刷しておくことを特徴とする。
【０００７】また本発明は、前記図面記号認識方法の方向情報を持つ図面記号をパターン化する方法において、該記号を構成する画素をその位置情報によるクラスタリングをすることと、クラスタリングされた画素情報を基に該記号をパターン化することを特徴とする。
【０００８】すなわち、本発明は、（１）あらかじめ学習用として用意した手書きの記号データから、歪みなどの影響を受け難い部分の特徴を獲得する手法と、（２）獲得した特徴を比較しやすい数値パターンに変換する手法を用いる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。本発明による図面記号認識方法は、一般住宅の間取りを表す平面図などに描かれる、方位などを表す記号の自動認識に利用可能である。以下は、建築用の平面図に表記された方位記号の自動認識に適用した本発明の実施形態例の説明である。
【００１０】図１で本発明の処理手順を示す。１０図面記号登録処理で、認識処理で用いる角度テーブルを学習データから生成し、２０図面記号認識処理で、該角度テーブルと入力データを照合することにより記号を認識している。
【００１１】１０図面記号登録処理では、１１学習データを入力し１２特徴抽出処理と１３パターン登録により１４角度テーブルを生成している。１１学習データは、図３に示すように、図面用紙にあらかじめドロップアウトカラーで印刷した円記号上に、方位を表す記号を描いたものである。方位記号の書き方の例として３種類を図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。ここで図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す記号は、全て右斜め上方向を表現した状態を表している。こういった記号を１１学習データとしてイメージスキャナなどのデータ入力装置から読みとる。
【００１２】１２特徴抽出処理では、データ入力装置から読みとった１１学習データから黒画素を抽出し、その位置の持つ角度情報から方位マークデータとしてパターン化している。この処理フローを図２に示す。まず、３１黒画素抽出処理は図５に示すように、図面用紙に描かれた方位記号から、ドーナツ状の灰色の部分（図では点で表している。）の黒画素を抽出する。図５の部分拡大図で示すように、射影範囲（２０Ｄｏｔ）の周囲にノイズ除去（１０Ｄｏｔ）部分がある。図５で、方位マークと斜線の重なっている部分を抽出する。次に、３２角度検出処理で、得られた黒画素に対して、図６に示すように円の中心からの角度を計算する。すなわち、Ｘ，Ｙを黒画素の座標、θを角度、ｒを半径、Ｘｒ，Ｙｒを円の中心座標とすると、θ＝ｔａｎ^-1｛（Ｙ－Ｙｒ）／（Ｘ－Ｘｒ）｝
θ＜０の場合 θ＋＝３６０となる。そして、３３クラスタリング処理では、３２角度検出処理で得られた角度を、図７（ａ），（ｂ）に示すように例えば番号（Ｎｕｍｂｅｒ）０～１５の１６分割とした角度範囲に割り振り、そして、図８（ａ），（ｂ）に示すように、番号０～１５の角度範囲毎に黒画素の検出数をカウントする。図８（ａ），（ｂ）の例は４５度の場合である。これを図面に描かれた１つの記号データ毎に行い、一定値以上の数がカウントされた角度範囲を１、それ以外を０としたビット列の並びを３４出力データとして１つのパターンとする。
【００１３】１３パターン登録では、得られたパターンを基に、１４角度テーブルを作成する。１４角度テーブルは、方位の角度を検出するために使用する方位マークデータと照合するために作成する。テーブル数は、分割したパターンのデータ分存在する。本事例のように１６分割とすると２¹⁶＝６５５３６となる。まず図９に示す６５５３６行のサイズを有する角度テーブルを用意し、確定範囲欄の初期値は全て－１の状態としておく。次に学習データである方位マークを順次登録していく。例えば図８の方位マークに対しては、計算により方位マークデータ「００１１１１１００００００１００」が得られるとともにそのマークが表現している方向が「２」であると操作者により予め定義されている。登録に当たっては角度テーブル上、「００１１１１１００００００１００」にアクセスし、予め定義された「２」を確定範囲として書き込む。確定範囲欄には角度範囲を示す数値（０～１５）の何れかが書き込まれる。登録する学習データのパターンは、１つのデータに対し円の中心に対して一定度数づつ３６０度回転させたデータを生成することで、あらゆる方向のデータを登録できる。
【００１４】２０図面記号認識処理では、２１評価データを入力し２２特徴抽出処理と２３角度認識処理により２４認識結果を出力している。２１評価データは、１１学習データと同様の書式で描かれた方位記号である。これを、イメージスキャナ等のデータ入力装置から読みとり、２２特徴抽出処理を行う。この２２特徴抽出処理は、１２特徴抽出処理とほぼ同様の処理であるが、３２角度検出処理の後に、下記の黒画素検出テーブルを作成する処理を追加する。該黒画素検出テーブルは、検出された角度毎に黒画素数をカウントした数を格納したテーブルである。２３角度認識処理では、２２特徴抽出処理により得られたパターンを１４角度テーブルと照合させる。この時、確定範囲が未登録（－１）の場合にはエラーとして出力する。未登録でなかった場合は、登録されている角度範囲に対し、該黒画素検出テーブルを参照し、黒画素のピーク値を検出し、それを２４認識結果とする。図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）にこの処理の例を示す。図１０（ａ）に示すように、方位マークデータが「００１１１１１００００００１００」の場合、方位マークの確定範囲は２となる。これは図１０（ｂ）に示すように、３３．７５～５６．２５度のピーク検出範囲であるので、図１０（ｃ）に示すように、方位マーク２の黒画素検出テーブル３４～５６度の範囲からピーク値を求める。この場合、４３度～４７度までのピーク検出となり、４５度で最も黒画素が検出されているので、４５度を方位マークの角度として確定し、認識結果は４５度となる。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、建築用の平面図や地図などに手書きした方位記号を自動認識することで、ＣＡＤ入力等にかかる時間を削減できる。

【出願人】	【識別番号】０００００４２２６【氏名又は名称】日本電信電話株式会社
【出願日】	平成９年（１９９７）３月２４日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】鈴江武彦（外２名）
【公開番号】	特開平１０－２６９３６６
【公開日】	平成１０年（１９９８）１０月９日
【出願番号】	特願平９－８７２７６