JPH04255080A - 画像入力装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、図面等に描かれた画像
を画像データとして入力し、これを計算機で処理、取扱
い可能な数値情報（ベクトルデータ）に変換して記憶す
る画像入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆるＣＡＤシステムの普及に伴い、
光電変換素子により図面等に描かれた画像を読取り、そ
の画像データ（ラスタデータ）を線又は輪郭として認識
し、相当するベクトルデータに変換して記憶する画像入
力装置が提案されている。以下、従来の画像入力装置に
よる画像認識の概略を図１０〜図１３を用いて説明する
。図１０は画像入力装置の入力対象図面の説明図である
。図１０で、１は記録紙、２は記録紙１に描かれた図面
を示す。図面２は、ハッチングが施された方形の塗り潰
し部分（塗り潰し画部）３と、この塗り潰し画部３から
両方向に真横に延びる２つの直線（線画部）４とで構成
されている。図１１は図１０に描かれた図面２の拡大図
である。図で、図１０と同一部分には同一符号が付して
ある。Ｗ１　は線画部４の幅、Ｗ２　、Ｗ３　は線画部
３から上下方向に延びた塗り潰し画部３の輪郭の幅を示
し、幅Ｗ２　と幅Ｗ３　とは等しい。ここで、幅Ｗ１　
は１１画素を含み、幅Ｗ２　（Ｗ３　）は１５画素を含
むものとする。 このような図面２は、まず、光電変換素子により読取ら
れ、所定のしきい値により二値化され、画像記憶部に記
憶される。この記憶は２ビット（背景ビットと芯線ビッ
ト）を用いて行われ、背景ビットには原画像データが最
後までそのまま記憶され、芯線ビットには加工処理中途
で得られたデータが記憶されるようになっている。画像
記憶部への記憶後、まず、背景ビットの画像データが同
一アドレスの芯線ビットへ複写される。次に、背景ビッ
トの画像データに対して、細線化処理、線追跡処理、お
よび輪郭線抽出処理が順に行われる。これらの処理は良
く知られているので、図１２および図１３を用いてその
概略を述べるに留める。細線化処理は、光電変換素子に
より得られた画像データに対して仮想上のマスクを用い
て実施される。図１２は当該マスクの平面図である。図
１２で、５は仮想上のマスクを示し、互いに隣接する９
つ（３×３）の領域を有する。５０はマスク５の中心の
領域を示す。１つの領域には１画素が対応する。細線化
処理においては、背景ビットの画像データがマスク５に
より例えば図１０で上下方向にかつ左から右へ走査され
る。この走査の間、領域５０が常時注目され、領域５０
の画素が端部となるとき、当該画素に相当する芯線ビッ
トのデータが０とされる。なお、前記「端部」は、領域
５０の画素を除いたとき、マクス５内で分離された２以
上の画素グループがない場合の状態をいう。例えば、マ
スク５が図１１の位置Ａに対応する場合、マスク５の各
領域の画素は図１２の左側の状態となり、領域５０の画
素を抜いても分離された画素グループは生じない（領域
５０の画素が端部となる）ので、当該画素に相当する芯
線ビットのデータは０とされる。マスク５が図１１の位
置Ｂに対応する場合も同様に領域５０の画素が端部とな
り、その芯線ビットのデータは０とされる。今、説明を
簡単にするため、例えば１１画素以下を線画部、１２画
素以上を塗り潰し画部と定義しておくと、上記細線化処
理の終了時、芯線ビットの画像データは図１３に実線で
示すデータとなる。図１３は細線化処理後の図面の拡大
図である。図で、１０は細線化処理後に芯線ビットに記
憶されているデータに対応する図面、１３は塗り潰し画
部、１４は線画部を示す。背景ビットに記憶されている
データに対応する図面（図１１に示す図面２）が破線で
示されている。線画部１４は１画素幅の連続する線とな
る。次に、この図面１０のデータに対して線追跡処理が
実施される。線追跡処理も図１２に示すマスク５を用い
て行われ、領域５０からみて、同一方向領域にのみ画素
が存在する場合これを追跡し、他方向領域に画素が現れ
たときその点が追跡の終点とし、追跡の始点と終点をベ
クトルデータとして他の記憶部に記憶する。このような
マスク５の使用方法は、上記細線化処理でのマスクの使
用方法から容易に理解されるものと考える（以下の輪郭
線抽出処理においても同じ）。図面１０では２つの線画
部１４がベクトルデータとして記憶される。次いで、残
りの塗り潰し画部１３に対して輪郭線抽出処理が行われ
る。この輪郭線抽出処理も図１２に示すマスク５を用い
て実施され、領域５０からみて、塗り潰し画部１３の端
縁が追跡され、画素の方向変換点が探索される。これら
変換点（特徴点）がベクトルデータとして他の記憶部に
記憶される。以上の処理により、図１０に示す図面２が
計算機で処理、取扱可能なベクトルデータとして得られ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術においては、細線化処理を行ったデータに対して輪郭
線抽出処理を実施するので、次のような不都合が生じて
いた。これを図１４により説明する。図１４は塗り潰し
画部の拡大図である。図で、破線３は図１１に示す原画
像データに対応する塗り潰し画部、実線１３は細線化処
理後のデータに対応する塗り潰し画部である。輪郭線抽
出処理が実施されるのは塗り潰し画部１３に対してであ
り、これにより得られるベクトルデータは、図から明ら
かなように原画像データ（塗り潰し画部３のデータ）よ
り縮小されたデータとなる。上記例の場合、線画部４は
細線化処理が５回繰り返されることにより１画素幅の線
画部１４となるが、同時に、塗り潰し画部３に対しても
細線化が実施されるので、細線化処理後の塗り潰し画部
１３は、その周囲が５画素分削除されたものとなる。し
たがって、図面の塗り潰し画部に対して正確なベクトル
データを得ることができないという問題が生じていた。 本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、
塗り潰し画部に対しても正確なデータを得ることができ
る画像入力装置を提供するにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、図面を走査し所定のしきい値で二値化し
画像データとして出力する走査入力部と、これら画像デ
ータを記憶する記憶部と、この記憶部から各画像データ
をとりだして細線化する細線化手段と、この細線化手段
により得られた線画部を追跡し線データとして記憶させ
る線追跡手段と、前記細線化手段により得られた塗り潰
し画部の輪郭をたどり輪郭データとして記憶させる輪郭
線抽出手段とを備えた画像入力装置において、前記輪郭
線抽出手段の抽出対象となる前記輪郭データを前記細線
化手段の細線化の程度に応じて拡張する輪郭拡張手段を
設けたことを特徴とする。又、本発明の他の発明は、上
記画像入力装置において、前記輪郭拡張手段を介し前記
輪郭線抽出手段で得られた輪郭データおよび前記細線化
手段により得られたデータに基づいて当該輪郭内の線分
の有無を検出する検出手段と、この検出手段により線分
が検出されたときこれを消去する消去手段とを設けたこ
とを特徴とする。

【０００５】

【作用】輪郭線抽出手段を実行する前に、細線化処理手
段により得られた塗り潰し画部の輪郭を、細線化の程度
に応じて拡張する処理を行い、この拡張された塗り潰し
画部に対して輪郭線抽出処理を行う。又、原図面におい
て、線画部と塗り潰し画部とが接触又は近接している場
合、上記のように塗り潰し画部の拡張を行うと、拡張さ
れた輪郭を構成する閉ループの内部に線画部データが存
在することとなるので、この線画部データを消去する。

【０００６】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１は本発明の実施例に係る画像入力装置のブロ
ック図である。図で、２０は光電変換素子を備えた走査
入力部であり、記録紙に描かれた図面を読取り、これを
所定のしきい値で二値化した画像データとして出力する
。２１は走査入力部２０から出力された画像データを記
憶する画像記憶部である。画像記憶部２１は１つの画像
データに対して前述のように背景ビットおよび芯線ビッ
トを有し、走査入力部２０からの画像データは背景ビッ
トに記憶される。２２は画像演算部であり、画像記憶部
２１の背景ビットからとりだした画像データに基づいて
論理演算により細線化処理および後述する輪郭拡張処理
（太線化処理）を行い、その結果は画像記憶部２１の芯
線ビットに記憶される。２３は認識処理部であり、画像
記憶部２１の芯線ビットに記憶されたデータに基づいて
理論演算により前述の線追跡処理、輪郭線抽出処理、お
よび後述する内線消去処理を行う。２４は認識処理部２
３の処理により得られたベクトルデータ（座標データ）
を記憶する座標列データ記憶部である。

【０００７】次に、本実施例の動作を、図２〜図９を参
照しながら説明する。本実施例では、図１０に示す図面
よりやや複雑な図３に示す図面を例示して説明する。図
３は図１０と同じく画像入力装置の入力対象図面の説明
図である。図３で、１は記録紙、３０は記録紙１に描か
れた図面を示す。図面３０は、方形の一部が三角形に突
出しハッチングが施された塗り潰し部分（塗り潰し画部
）３１と、この塗り潰し画部３１から左方向に真横に延
びる１つの直線（線画部）３２とで構成されている。 図４は図３に描かれた図面３０の拡大図である。図で、
図３と同一部分には同一符号が付してある。Ｗ１　〜Ｗ
３　は図１１に示すものと同一寸法を示す。３１ａは塗
り潰し画部３１の方形部分、３１ｂは塗り潰し画部３１
の三角形突出部分である。三角形突出部分３１ｂの先端
部の縦方向寸法は寸法Ｗ１　以下となっている。このよ
うな図面３０に対して、本実施例では図２に示すフロー
チャートに従って処理が成される。即ち、まず、画像演
算部２２は画像記憶部２１から図４に示す画像データを
取出し、これに対して所定線幅（さきの例にしたがって
１１画素とする。）に相当する細線化処理が成される（
図２に示す手順Ｓ１　）。なお、この細線化処理、およ
び後述する線追跡処理と輪郭線抽出処理についてはさき
に述べたので、説明は省略する。図５は手順Ｓ１　の細
線化処理後の図面の拡大図である。図５で、破線で示さ
れる３０は図４に示すものと同じ図面、４０は細線化処
理後の図形を示す。４１は塗り潰し画部３１に相当する
塗り潰し画部、４２は直線３２に相当する線画部、４３
は三角形突出部３１ｂの先端部分の細線化の結果生じた
線画部である。この細線化の結果は、画像記憶部２１の
芯線ビットに記憶される。なお、図５で、Ｐ１　〜Ｐ４
　は線画部の先端点を示し、括弧内はその座標を示す。

【０００８】次いで、認識処理部２３は画像記憶部２１
の芯線ビットからデータを取出し、線追跡処理を行う（
手順Ｓ２　）。この線追跡処理により、線画部４２、４
３が線分として取出され、これらがベクトルデータとし
て座標列データ記憶部２４へ記憶される。即ち、先端点
Ｐ１　〜Ｐ４　の座標（ｘ１　、ｙ１　）〜（ｘ４　、
ｙ４　）が記憶される。この記憶が終了すると、画像記
憶部２１の芯線ビットに記憶されていた線画部４２、４
３の画像データは消去され、塗り潰し画部４１の画像デ
ータのみが残る。次に、画像演算部２２は、画像記憶部
２１の芯線ビットに残された塗り潰し画部４１の画像デ
ータを取出し、その周囲１画素の領域に１画素分のデー
タを追加してゆく太線化処理を行う（手順Ｓ３　）。こ
の太線化処理は、細線化処理の回数だけ実施される。１
１画素以下を線画部として認識する上記の例によると、
太線化処理は５回実行されることになる。この太線化処
理の結果が図６に示されている。図６は太線化処理後の
図面の拡大図である。図６で、実線で示す３１は太線処
理の結果元の図面３０の塗り潰し画部と同一となった塗
り潰し画部であり、破線４１は図５に示す細線化処理後
の塗り潰し画部である。又、Ｐ４　〜Ｐ１０は塗り潰し
画部３１の特徴点（直線の方向変換点）を示し、括弧内
はその座標を示す。手順Ｓ３　の太線化処理の結果は再
び画像記憶部２１の芯線ビットへ格納される。そして、
過剰の太線化処理が成されていないか否かチエックされ
、過剰部分があれば修正される（手順Ｓ４　）。上記チ
エックは、画像演算部２２が、画像記憶部２１の同一ア
ドレスの背景ビットのデータと芯線ビットのデータを取
出し、それらの論理積を演算することにより行われる。 この演算による修正の結果は再び芯線ビットに格納され
る。この状態で、認識処理部２３は画像記憶部２１の芯
線ビットから塗り潰し画部の画像データを取出し、塗り
潰し画部３１の輪郭線を追跡する輪郭線抽出処理を行う
（手順Ｓ５　）。そして、特徴点Ｐ４　〜Ｐ１０の各座
標を順にベクトルデータとして座標列データ記憶部２４
へ格納する。この時点における座標列データ記憶部２４
の記憶データを図８に示す。図８は座標列データ記憶部
２４の記憶内容説明図である。図８で、Ｍ０〜Ｍ２９は
アドレス名であり、各アドレスに格納されているデータ
中、ｘ１　、ｙ１　〜ｘ１０、ｙ１０は図５、６に示す
座標である。又、アドレスＭ０　、Ｍ６　のデータ「２
」はそれぞれ線画部４２、４３の先端点の数、アドレス
Ｍ１２のデータ「８」は塗り潰し画部３１の特徴点の数
を示し、アドレスＭ１　、Ｍ７　のデータ「０」は線画
の開図形、アドレスＭ１３のデータ「２」は輪郭線であ
ることを示す。即ち、アドレスＭ０　、Ｍ１とアドレス
Ｍ６　、Ｍ７　とアドレスＭ１２、Ｍ１３とは図面の線
種を表すデータであり、それら線種データ間の最初の２
アドレスが線の始点、最後の２アドレスが終点の座標で
ある。

【０００９】ところで、上記図８に示すベクトルデータ
に従って図面を描くと図７に示すような図面が出現する
。図７は塗り潰し画部３１の拡大図である。図で、図６
に示す部分と同一部分には同一符号が付してある。４２
０は線画部４２の一部を示す。図７から明らかなように
、線画部４３、４２０は塗り潰し画部３１の領域内に存
在し、全く不要のデータ（ノイズ）である。このような
不要のデータは、手順Ｓ１　、Ｓ２　の細線化処理およ
び線追跡処理により得られた線画部のデータが、手順Ｓ
３　の太線化処理による塗り潰し画部の拡大により塗り
潰し画部の領域内に残ってしまったものである。図２に
示す手順Ｓ６　では当該不要のデータを消去する処理を
行う。 即ち、認識処理部２３は、座標列データ記憶部２４から
塗り潰し画部の輪郭線データ（図８のアドレスＭ１４〜
Ｍ２９のデータ）を取出し、これらのデータに対して各
線画部のデータを順次取出して周知の内外判定を行う。 線画部４３はその全部が塗り潰し画部３１の領域内にあ
るので、そのデータ全てが消去される。又、線画部４２
はその一部４２０が領域内にあるので、輪郭線との交点
Ｐ２０の座標（ｘ２０、ｙ２０）を見出し、点Ｐ２０と
点Ｐ２　との間の線分を消去する。これら消去が終了し
た後、消去の結果のデータが改めて座標列データ記憶部
２４に格納される。この状態における座標列データ記憶
部２４の内容が図９に示されている。図９は座標列デー
タ記憶部２４の記憶内容説明図である。図９から明らか
なように、消去されたデータがあると、後続のデータは
順次上位のアドレスに繰り上げ格納される。このように
、本実施例では、細線化処理後のデータに対して太線化
処理を行ってから輪郭線抽出処理を行うようにしたので
、塗り潰し画部が縮小されることはなく、正確な画像を
得ることができる。又、太線化処理により不要なデータ
が発生しても消去手段によりこれを消去するので、最終
的に正確なベクトルデータを得ることができる。なお、
線画部と塗り潰し画部との間隔が離れており、太線化処
理を行っても塗り潰し画部領域内に不要データが残らな
いことが明らかな場合には、当然、内線消去は不要であ
る。

【００１０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明では、細線化
処理後のデータに対して輪郭拡張を行ってから輪郭線抽
出処理を行うようにしたので、塗り潰し画部が縮小され
ることはなく、正確な画像を得ることができる。又、太
線化処理により不要なデータが発生しても消去手段によ
りこれを消去するので、最終的に正確なベクトルデータ
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る画像入力装置のブロック
図である。

【図２】図１に示す装置の動作を説明するフローチャー
トである。

【図３】入力対象図面を示す平面図である。

【図４】図３に示す図面の拡大図である。

【図５】図３に示す図面の細線化処理後の拡大図である
。

【図６】図３に示す図面の太細線化処理後の塗り潰し画
部の拡大図である。

【図７】図３に示す図面の輪郭線抽出処理後の拡大図で
ある。

【図８】図１に示す座標列データ記憶部の記憶内容説明
図である。

【図９】図１に示す座標列データ記憶部の記憶内容説明
図である。

【図１０】入力対象図面を示す平面図である。

【図１１】図１０に示す図面の拡大図である。

【図１２】各処理に使用されるマスクの説明図である。

【図１３】図１０に示す図面の細線化処理後の拡大図で
ある。

【図１４】図１０に示す図面の細線化処理後の拡大図で
ある。

【符号の説明】

２０　　走査入力部 ２１　　画像記憶部 ２２　　画像演算部 ２３　　認識処理部 ２４　　座標列データ記憶部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　図面を走査し所定のしきい値で二値化
   し画像データとして出力する走査入力部と、これら画像
   データを記憶する記憶部と、この記憶部から各画像デー
   タをとりだして細線化する細線化手段と、この細線化手
   段により得られた線画部を追跡し線データとして記憶さ
   せる線追跡手段と、前記細線化手段により得られた塗り
   潰し画部の輪郭をたどり輪郭データとして記憶させる輪
   郭線抽出手段とを備えた画像入力装置において、前記輪
   郭線抽出手段の抽出対象となる前記輪郭データを前記細
   線化手段の細線化の程度に応じて拡張する輪郭拡張手段
   を設けたことを特徴とする画像入力装置。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の画像入力装置において
   、前記輪郭拡張手段を介し前記輪郭線抽出手段で得られ
   た輪郭データおよび前記細線化手段により得られた線デ
   ータに基づいて当該輪郭内の線分の有無を検出する検出
   手段と、この検出手段により線分が検出されたときこれ
   を消去する消去手段とを設けたことを特徴とする画像入
   力装置。