JPH0668258A - 図形デジタイズ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 図形をデジタイズする作業を容易にし、かつ
作業負担を少なくすることにより、熟練していない作業
者でも少ない労力で、作業を行うことができ、正確な図
形のデジタイズを可能とする。 【構成】 作業者が画像情報読取装置７０の上に読み取
る図形を置き、イメージ読取装置７１を有した可動型の
カーソルを用いて、図形の特徴点を読み取るように指示
する。ＣＰＵ２０は、外部記憶装置８０に記憶されてい
るプログラム８１に従って、特徴点の位置を算出し、表
示装置５０にマークを表示する。作業者は、表示装置５
０に表示されたマークを見て確認しながら、図形を読み
取っていく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、図形デジタイズ装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、図形を含んだ図面をコンピュータ
により作成し管理するＣＡＤシステムが広く普及してお
り、このＣＡＤシステムの入力手段として、図形をデジ
タイズするための図形デジタイズ装置の需要が、益々増
える傾向にある。この図形デジタイズ装置には、例え
ば、以下に示すようなものがある。

【０００３】一般的な図形デジタイズ装置は、図面に描
かれた図形をボタン付きカーソルでトレースし、図形の
形状を示す点の位置で、カーソルのボタンを押すことに
より、その点の座標を読み取るものである。

【０００４】また、装置に、イメージスキャナと、この
イメージスキャナにより読み取られたイメージデータを
表示するディスプレイと、そのディスプレイ上に表示さ
れたイメージ上の任意の点を指定するマウスとを備えた
ものがある。このような装置においては、読み取られた
線のイメージデータに基いて、その線上に存在するデジ
タイズ候補点がディスプレイに表示され、作業者がマウ
スを用いて候補点の付近にマウスカーソルを合わせ、そ
の候補点の位置を読み取って記憶し、図形の形状を示す
デジタイズデータとする。

【０００５】さらに、デジタイズのための労力を軽減す
るためにオートデジタイザが用いられている。オートデ
ジタイザは、図面全体をスキャナで読み取り、そのイメ
ージデータを解析し、図面に含まれる図形の特徴点をす
べて自動的に抽出し、その位置を計算することにより、
図形を入力する装置である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た一般のデジタイザでは、所望の点の位置を正確に読み
取るために、作業者がカーソルの位置を読み取り図形に
対して正確に合わせる必要があるので、入力作業に多大
な労力を要し、且つ、作業者の心理的な負担が大きい。
さらには、作業者の熟練度によって入力データの精度に
ばらつきが生じ、ＣＡＤシステムなどにおいて、入力デ
ータを利用する時に様々な障害が発生することがあっ
た。

【０００７】また、上記のイメージスキャナを備えた装
置の場合は、図形を入力する際に、一旦、図面全体をイ
メージスキャナで読み取る必要があるため、大型のスキ
ャナが必要となり、システム全体が高価で大規模なもの
になってしまう。さらに、入力したい図形を含む図面
が、大きく複雑なものである場合は、その図面全体を読
み取るために多大な時間を要し、また、イメージデータ
を保存するための記憶部も大規模なものが必要となるな
どの問題点がある。

【０００８】一方、上記のオートデジタイザの場合に
は、図面に描画されている点や線が不鮮明である時に
は、形状を誤って読み取ったり、読み取った位置の精度
が悪い、もしくは、不必要な点や線を読み取ったりする
などの不具合が生じることがある。特に、読み取る図形
が手書きである場合などには、このような不具合が起こ
りやすい。

【０００９】以上のような問題点があるため、ＣＡＤシ
ステムを用いるにあたっては、その基本データである図
面を入力する段階で、大きな時間的及び労力的なコスト
を要している。さらには、膨大な数の既存図面を有効利
用するために、図形デジタイズ装置で読み取り、ＣＡＤ
データとして電子情報化するというニーズも強く、容易
に操作でき、しかも一定水準のデータ精度が保証できる
図面入力手段の出現が望まれている。

【００１０】本発明は、上述したような問題点を解決す
るためになされたものであり、図形をデジタイズする作
業が容易であり、非熟練者であっても熟練者と同様の精
度で正確に図形をデジタイズすることが可能な図形デジ
タイズ装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の図形デジタイズ装置は、図１に示すように、
文字、図形などの特徴点を指示する指示手段１と、この
指示手段１により指示された特徴点の近傍の画像情報を
読み取る読取手段２と、この読取手段２によって得られ
た画像情報の位置を算出する読取位置算出手段３と、こ
の読取位置算出手段３によって算出された画像情報の位
置に基いて前記指示手段１により指示された特徴点の位
置を算出する特徴点位置算出手段４とを備えたものであ
る。

【００１２】

【作用】上記の構成により、指示手段１によって文字、
図形などの特徴点が指示され、この特徴点の近傍の画像
情報が読取手段２により読み取られる。この読み取られ
た画像情報の位置が読取位置算出手段３によって算出さ
れる。算出された画像情報の位置に基いて前記指示手段
１により指示された特徴点の位置が特徴点位置算出手段
４によって算出される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例につい
て、図面を参照して説明する。本実施例は、衣服を製作
する際に使用する型紙の形状を入力するための図形デジ
タイズ装置を示し、読み取る図形としては、型紙用語で
いう右前身頃の型紙を例にする。図２は、本実施例によ
る図形デジタイズ装置の基本構成を示すブロック図であ
る。同図に示すように、図形デジタイズ装置１０は、装
置全体の制御を行なうＣＰＵ２０と、動作プログラムを
格納したＲＯＭ３０と、図形データや実行プログラムを
記憶するためのＲＡＭ４０と、図形やメッセージを表示
するＣＲＴなどの表示装置５０と、図形やデータ等を出
力するＸＹプロッタやプリンタなどの出力装置６０と、
作業者によって指示された点の近傍の画像情報（イメー
ジ）を読み取るための画像情報読取装置７０と、読み出
し・書き込み可能な記憶領域を有した外部記憶装置（ハ
ードディスク）８０とから構成されている。

【００１４】外部記憶装置８０には、本装置１０が使用
される時に実行する図形デジタイズプログラム８１が記
憶され、さらに、図形のベクトルデータを格納する図形
ベクトルデータ記憶領域８２が設けられている。ＲＯＭ
３０に格納された動作プログラムとしては、本装置１０
の電源スイッチが投入された直後に動作して装置１０を
使用可能な状態にセットするブートストラッププログラ
ム等がある。ＲＡＭ４０は、実行時に外部記憶装置８０
から転送される図形デジタイズプログラム８１を記憶す
るための図形デジタイズプログラムＲＡＭ領域４１と、
画像情報読取装置７０によって読み取られたイメージデ
ータを記憶する読取イメージＲＡＭ領域４２と、作業者
が指示した点のＸＹ座標を記憶するための図形座標デー
タＲＡＭ領域４３と、表示装置５０に表示するデータを
格納する表示用ＲＡＭ領域４４とを有している。

【００１５】画像情報読取装置７０は、図形データを読
み取るためのＣＣＤ等からなるイメージ読取装置７１
と、作業者が所望の特徴点の位置及び種類を指示するた
めに用いる指示パネル７２と、指示された位置を検知す
るための磁気コイル７３と、読み取られる図面がセット
されるデジタイズボード７４とを備えている。ここでい
う特徴点とは、図形の形状を示すために必要な点のこと
であり、本実施例では、線分と線分とが接続する位置を
示す角点と、曲線分の通過点を示すカーブ点と、線分の
末端を示す端点とを分別して指示するようにした。

【００１６】画像情報読取装置７０について、図３及び
図４を参照して説明する。図３は、画像情報読取装置７
０の正面図である。同図において、読み取られる型紙図
形７６がデジタイズボード７４上にセットされている。
その図形７６の形状を入力するために、画像情報読取カ
ーソル７７が備えられている。このカーソル７７は、デ
ジタイズボード７４の縦及び横方向に設けられたドラフ
タ機構７８によって支持され、デジタイズボード７４上
の任意の位置に移動させることができる。

【００１７】上記の画像情報読取カーソル７７の詳細な
構成を図４に示す。同図（ａ）は平面図、（ｂ）は側面
図である。カーソル７７の上面部には指示パネル７２が
設けられている。この指示パネル７２は、特徴点をデジ
タイズするタイミングと特徴点の種類を指示するための
角点指示ボタン７２１、カーブ点指示ボタン７２２、及
び端点指示ボタン７２３と、一つの図形の入力が終了し
たことを指示する図形終了ボタン７２４と、操作を終了
することを指示するための終了ボタン７２５などを有す
る。カーソル７７の先端には、磁気コイル７３を有する
窓７７１が設けられている。指示ボタン７２１，７２
２，７２３が押されると、一般的なデジタイザと同様
に、デジタイズボード７４の内部に水平・垂直に網目の
ように張られた電線が、一本づつ順次通電され、それを
磁気コイル７３が検知することにより、窓７７１の中心
７７１ａの正確な位置が算出される。算出された位置情
報及び押下された指示ボタンの種類は、後述する画像イ
メージ情報内に含まれてシリアルインターフェースなど
の通信手段によりＣＰＵ２０に送られる。

【００１８】さらに、カーソル７７には、ハーフミラー
７７３、レンズ７７４などの光学系部材と、ＣＣＤ７７
５が備えられており、磁気コイル７３の輪の中の図形情
報をハーフミラー７７３を介してカーソル７７の本体へ
入射させ、レンズ７７４によってイメージ画像として結
像させて本体内部のＣＣＤ７７５に読み取らせる。この
仕組みは、既存の小型ＣＣＤカメラと同様である。読み
取ったイメージデータは、前記の位置情報や指示ボタン
の種類情報と合わせて、画像イメージ情報としてＣＰＵ
２０に送られる。

【００１９】上記の画像イメージ情報の一構成例を図５
に示す。同図（ａ）に示すように、画像イメージ情報に
は、指示された各特徴点に対応する指示ボタン種類、Ｘ
座標値、Ｙ座標値、イメージデータが、順に格納されて
いる。それぞれのデータの内容を同図（ｂ）に示した。

【００２０】以上の構成による図形のデジタイズについ
て、図６に示すフローチャートに従って説明する。装置
１０の電源が投入されると、外部記憶装置８０に格納さ
れていた図形デジタイズプログラム８１が、ＲＡＭ４０
の図形デジタイズプログラムＲＡＭ領域４１に転送され
て起動する。このプログラム８１により、操作メニュー
のデータが表示用ＲＡＭ領域４４に展開され、表示装置
５０の画面に操作メニューが表示されて作業者による入
力待ちとなる（Ｓ１）。

【００２１】ここで作業者は、図３に示すように、型紙
図形７６をデジタイズボード７４にセットして読み取り
作業を開始する。図形の読み取りは、型紙図形７６の構
成点の位置と種類とを指示することにより行う。例え
ば、指示したい位置が図形７６の右上の角の位置Ａ、す
なわち型紙用語でいう前ネックポイントであれば、画像
情報読取カーソル７７を、その位置に移動させ、所望の
点のタイプを指定するために角点指定ボタン７２１を押
下する。

【００２２】指示ボタンのいずれかが押下されると（Ｓ
２にてＹＥＳ）、その時にカーソル７７の窓７７１の中
心７７１ａが示す点（以下、指示点という）の座標が算
出され（Ｓ３）、それと同時に、窓７７１から臨まれる
イメージ画像がＣＣＤ７７５によって読み取られる（Ｓ
４）。そして、押下された指示ボタンの種類、指示点の
座標、イメージデータを含む画像イメージ情報が生成さ
れ（Ｓ５）、ＣＰＵ２０に送られる。一方、指示ボタン
が押下されなければ（Ｓ２にてＮＯ）、押下されるまで
ループして、入力待ちの状態を保つ。

【００２３】次に、ＣＰＵ２０では、送られてきた画像
イメージ情報に含まれる指示ボタン種類情報により、押
下されたボタンの種類を判別する（Ｓ６乃至Ｓ１０）。
ボタンが角点指示ボタン７２１（Ｓ６にてＹＥＳ）、も
しくは、カーブ点指示ボタン７２２であれば（Ｓ７にて
ＹＥＳ）、その種類に応じて、ＣＰＵ２０が、角点もし
くはカーブ点の正確な位置を算出する（Ｓ１１又はＳ１
２）。それぞれの点の位置を算出する手順については、
その詳細を後述する。

【００２４】上記の角点位置算出（Ｓ１１）、もしく
は、カーブ点位置算出（Ｓ１２）において、それぞれ得
られたＸＹ座標値は、ＲＡＭ４０の図形座標データＲＡ
Ｍ領域４３に記憶される。そして、図１２に示すよう
に、デジタイズした位置を示すための目印として表示装
置５０の画面に、角点の場合には×マーク１０１が、カ
ーブ点の場合には○マーク１０２が表示され、さらに、
前回デジタイズされた点と当該デジタイズ点との間に構
成線１０３が表示される（Ｓ１３）。角点を始点とし
て、順次カーブ点をプロットしていく場合、すなわち、
始点の角点と今プロットしたところの点の間に１点以上
のカーブ点が存在する場合、両端の点と中間のカーブ点
を結ぶそれぞれの構成線は、例えば、２次スプライン曲
線補間方式によって、補間点を発生させて、曲線として
表示する。

【００２５】以下、作業者は、型紙図形７６の外周線を
反時計回りに、角点かカーブ点かを区別しながら、順
次、所望の点をデジタイズする。そして、図１３に示す
ように、最初にデジタイズした点１０１を、図形の外周
線を１周した後に、再びデジタイズすることにより、右
前身頃の外周線である閉図形１０４を読み取ったことに
なるので、作業者は、一つの図形入力の終了を指示する
図形終了ボタン７２４を押下する。図形終了ボタン７２
４が押下されると（Ｓ９にてＹＥＳ）、これまでデジタ
イズされた点群のデータが、それらを結んで構成される
外周線のデータであることが認識され、その旨を示す情
報がＲＡＭ４０の図形座標データＲＡＭ領域４３に格納
されて、一つの図形入力が終了する（Ｓ１４）。

【００２６】次に、作業者は、型紙図形７６の外周線の
内部にある線、すなわち型紙用語でいう地の目線をデジ
タイズするため、画像情報読取カーソル７７を、地の目
線の一方の端点上に移動する。この時は、線分の端点を
デジタイズするため、端点指示ボタン７２３を押下す
る。該ボタン７２３が押下されると、前記と同様の手順
により画像イメージ情報が生成され（Ｓ３，Ｓ４，Ｓ
５）、それが画像情報読取装置７０からＣＰＵ２０へ送
られる。ＣＰＵ２０は、押下されたボタンが端点指示ボ
タン７２３であることを判別し（Ｓ８にてＹＥＳ）、画
像イメージ情報に基いて端点の正確な位置を算出する
（Ｓ１５）。その算出手順の詳細については後述する。

【００２７】上記の端点位置算出（Ｓ１５）にて算出し
たＸＹ座標値は、角点やカーブ点と同様にＲＡＭ４０の
図形座標データＲＡＭ領域４３に記憶される。そして、
図１４に示すように、デジタイズした位置を示すための
目印として表示装置５０の画面に＋マーク１０５が表示
される（Ｓ１３）。以下、作業者は、型紙図形の地の目
線を辿り、順次、所望の点をデジタイズする。図１５に
示すように、地の目線の終点（もう一方の端点）１０６
を指定した後、図形終了ボタン７２４を押下する。図形
終了ボタン７２４が押下されると（Ｓ９にてＹＥＳ）、
一つの地の目線１０７の入力を終了し、これまでにデジ
タイズされた点群のデータが、それらを結んで構成され
る地の目線のデータであることが認識され、その旨を示
す情報がＲＡＭ４０の図形座標データＲＡＭ領域４３に
格納される（Ｓ１４）。

【００２８】以上の手順により、入力すべき全ての図形
をデジタイズすれば、作業の終了を指示するために終了
ボタン７２５を押下する。終了ボタン７２５が押下され
ると（Ｓ１０にてＹＥＳ）、ＣＰＵ２０は、図形座標デ
ータＲＡＭ領域４３に記憶された全ての点のＸＹ座標値
に基いて図形ベクトルデータを生成し、それを外部記憶
装置８０に転送して図形ベクトルデータ記憶領域８２に
格納して（Ｓ１６）、図形のデジタイズ処理を終了す
る。

【００２９】前記の角点位置算出（図６のＳ１１）の詳
細について、図７のフローチャート、及び、図１６のモ
デル図を参照して説明する。まず、画像情報読取装置７
０から送られてきた画像イメージ情報に基いて、読み取
った図形（以下、元図形という）の輪郭点Ｒｐ１乃至Ｒ
ｐ２８を求める（Ｓ２１）。ここでいう輪郭点とは、図
１６に示すように、正方形なるイメージ画素のことであ
り、個々の輪郭点の位置は、その正方形の中心の座標を
もって表す。この輪郭点を求める手順については後述す
る。求めた輪郭点Ｒｐ１乃至Ｒｐ２８のイメージデータ
から、輪郭点が連なった輪郭点列のグループに分類し、
グループ化された輪郭点列Ｇｒ１，Ｇｒ２について、そ
れに含まれる輪郭点の順序づけを行なう（Ｓ２２）。

【００３０】輪郭点列を求め、その輪郭点列内での順序
が決定されれば、輪郭点列Ｇｒ１，Ｇｒ２のデータにつ
いて、変曲点の検出を行なう（Ｓ２３）。変曲点とは、
その位置で輪郭点列が曲がっている点のことであり、そ
の求め方については後述する。全ての輪郭点列のグルー
プＧｒ１，Ｇｒ２、及び、それらに含まれる全ての輪郭
点Ｒｐ１乃至Ｒｐ２８について、変曲点の判定処理が行
なわれたかを判断し（Ｓ２４）、全ての輪郭点について
判定が行なわれるまで、変曲点の検出処理を続ける。全
ての輪郭点について、変曲点の判定を行なった後（Ｓ２
４にてＹＥＳ）、得られた変曲点の中で、画像読取カー
ソル７７が指示した指示点すなわち画像イメージの中心
点Ｃｐに、最も近い変曲点Ｈｐ（以下、至近変曲点とい
う）を求める（Ｓ２５）。このとき、該当する至近変曲
点が存在しない場合は（Ｓ２６にてＮＯ）、エラー処理
を行う（Ｓ２７）。至近変曲点Ｈｐが存在する場合は
（Ｓ２６にてＹＥＳ）、以下の計算方法で角点のＸＹ座
標を計算する（Ｓ２８）。

【００３１】まず、上記の至近変曲点Ｈｐを含む輪郭点
列Ｇｒ１に含まれず、且つ、至近変曲点Ｈｐにおける角
度の二等分線上にある輪郭点Ｇｐ２３を求めて補助点Ｊ
ｐとする。至近変曲点Ｈｐにおける角度の求め方につい
ては後述する。なお、補助点Ｊｐに該当する輪郭点が存
在しない場合は、至近変曲点Ｈｐの持つ角の二等分線上
にある外周上の点Ｏｐを補助点Ｊｐとする。次に、補助
点Ｊｐと至近変曲点Ｈｐとの距離Ｌを求める。そして、
至近変曲点Ｈｐと補助点Ｊｐとを結ぶ線上にあり、至近
変曲点Ｈｐからの距離がＬ／２となる位置を角点Ｋｐと
し、その画像イメージ内での座標（以下、相対座標とい
う）を算出する。

【００３２】ここで、中心点Ｃｐのデジタイザ上での座
標（以下、絶対座標という）は、画像読取カーソル７７
によって特徴点が指示された時に、画像イメージ情報
（図５参照）のＸ，Ｙ座標値として算出されているので
（図６のＳ３）、上記で求めた角点Ｋｐの相対座標値に
基いて、角点Ｋｐのデジタイザ上での絶対座標値は容易
に算出できる。以上が、角点位置の算出方法である。な
お、線と線が交わる交点についても、交点を角点の集ま
ったものとして扱えば、上述した算出方法を用いて同様
に算出できる。

【００３３】上記の輪郭点を求める処理（図７のＳ２
１）について、図８のフローチャート及び図１７のモデ
ル図を参照して説明する。図１７（ａ）に示すような元
図形のイメージデータ（ハッチングで示す）が読み取ら
れたとすると、まず、その元図形を１ドット分だけ上方
向に移動させて図１７（ｂ）のイメージデータを作成す
る（Ｓ４１）。さらに、図１７（ｃ）乃至図１７（ｅ）
に示すように、元図形を１ドット分だけ下方向、左方
向、及び右方向にそれぞれ移動させたイメージデータを
作成する（Ｓ４２，Ｓ４３，Ｓ４４）。次に、上記の手
順で作成した４種類のイメージデータの論理和を求め、
図１７（ｆ）に示すような論理和イメージのデータを作
成する（Ｓ４５）。次に、論理和イメージと元図形のイ
メージとの排他的論理和をとり、図１７（ｇ）に示すよ
うなイメージデータを作成し（Ｓ４６）、これを輪郭点
のイメージデータとする。

【００３４】続いて、輪郭点列を求める処理（図７のＳ
２２）の詳細について、図９に示すフローチャート、及
び図１８のモデル図を参照して説明する。上記図８に示
した手順によって求めた輪郭点のイメージデータから、
輪郭点が連なった輪郭点列のグループに分類し、さら
に、輪郭点列における個々の輪郭点の順序づけを行な
う。まず、輪郭点のイメージデータの外周上にある輪郭
点を検索し（Ｓ６１）、外周上に輪郭点があれば、それ
をスタート点Ｓｔ１とする（Ｓ６２にてＹＥＳ）。続い
て、検索したスタート点Ｓｔ１に隣接する輪郭点（以
下、隣接点という）Ｒｓ１を求め、さらに、その輪郭点
Ｒｓ１に隣接する輪郭点Ｒｓ２を求めて、連なる輪郭点
を順次、検索していく（Ｓ６３）。そして、外周上の点
で、且つ、１個の輪郭点のみにしか隣接していない輪郭
点が発見されれば、それをエンド点Ｅｎ１と判断する
（Ｓ６４）。このスタート点Ｓｔ１からエンド点Ｅｎ１
までの輪郭点の連鎖を輪郭点列といい、検索された順番
が、その輪郭点の輪郭点列における順序となる。

【００３５】なお、上記の隣接というのは、２つの正方
形なる輪郭点が、その上下左右の側のいずれかで相互に
構成線を共有している状態の他、相互に斜めに接して一
つの構成点を共有する状態も含む。すなわち、図１８
（ｂ）に示すような、当該輪郭点Ｒｓ３を囲む８個の点
Ｐ１乃至点Ｐ８は、全て当該輪郭点Ｒｓ３の隣接点とし
て扱う。

【００３６】エンド点Ｅｎ１が検索されると（Ｓ６４に
てＹＥＳ）、一つの輪郭点列Ｇｒ３の検索を終了し、さ
らに、他の輪郭点列を求めるために、外周上のスタート
点の検索へ戻る（Ｓ６１）。そして、未発見の輪郭点が
あるかを検索し（Ｓ６２）、あればその輪郭点を別のス
タート点として、上記と同様の手順を繰り返し、輪郭点
列を求める。

【００３７】外周上に未発見の輪郭点が存在しない場合
は（Ｓ６２にてＮＯ）、外周の内側の領域に未発見の輪
郭点があるか否かを検索する（Ｓ６５）。未発見の輪郭
点があれば（Ｓ６６にてＹＥＳ）、その輪郭点をスター
ト点Ｓｔ２とし、連なる輪郭点を順次、求めていく（Ｓ
６７）。当該輪郭点の次に求めた隣接点が、最初に検索
したスタート点Ｓｔ２であれば、当該輪郭点をエンド点
Ｅｎ２として判断する（Ｓ６８にてＹＥＳ）。エンド点
Ｅｎ２が発見されれば、一つの閉図形なる輪郭点列Ｇｒ
４の検索が完了し、さらに、他の輪郭点列を検索するた
めに、未発見の輪郭点の検索に戻る（Ｓ６５）。そし
て、他に未発見の輪郭点が発見されれば（Ｓ６６にてＹ
ＥＳ）、その点をスタート点として上記と同様の手順を
繰り返して、外周の内側にある輪郭点列を求める。な
お、輪郭点列における輪郭点の順序は、上記外周上の場
合と同様に、その点が検索された順番とする。未発見の
輪郭点がなくなった時は（Ｓ６６にてＮＯ）、全ての輪
郭点を検索したものとして処理を終了する。

【００３８】変曲点の検出（図７のＳ２３）の詳細につ
いて説明する。画像イメージ内に、ｎ個の輪郭点Ｒｐ1
・・・Ｒｐm ・・・Ｒｐn が存在する場合、Ｒｐm - 4
とＲｐm を結んだ直線と、Ｒｐm とＲｐm + 4 を結んだ
直線のなす角度をＡm と表現する。ただし、Ａm が１８
０度を越える数値となる場合は、３６０−Ａm を角度Ａ
m の値とする。よって、Ａm のとる値は、０≦Ａm ≦１
８０となる。同様に、Ｒｐm - 5 とＲｐm - 1 を結んだ
直線と、Ｒｐm - 1 とＲｐm + 3 を結んだ直線とのなす
角度は、Ａm - 1 として表現され、Ｒｐm - 3 とＲｐm
+ 1 を結んだ直線と、Ｒｐm + 1 とＲｐm + 5 を結んだ
直線とのなす角度は、Ａm + 1 と表現される。そして、
下記の条件式１もしくは条件式２のいずれかが満足され
るＲｐmを変曲点とする。

【００３９】

【数１】

【００４０】例えば、図１９において、上記Ｒｐm を同
図に示した輪郭点Ｒｐ９であるとすると、Ｒｐm - 4 は
輪郭点Ｒｐ５、Ｒｐm + 4 は輪郭点Ｒｐ１３である。従
って、角度Ａm は、線分Ｌ９ａ及び線分Ｌ９ｂによる角
度Ａ９となる。同様に、角度Ａm - 1 は、線分Ｌ８ａ及
び線分Ｌ８ｂのなす角度Ａ８であり、角度Ａm + 1 は、
線分Ｌ１０ａ及び線分Ｌ１０ｂのなす角度Ａ１０であ
る。これら３つの角度を比較すると、

【００４１】

【数２】

【００４２】となり、前記条件式１に該当するので、輪
郭点Ｒｐ９は変曲点であると判定される。なお、上述し
た変曲点の検出手順は、一つの例であり、用いる検出方
法や条件式などは、読取装置の解像度などに応じて変形
させてもよい。

【００４３】前記カーブ点位置の算出（図６のＳ１２）
について、その詳細を図１０に示すフローチャート、及
び、図２０と図２１のモデル図を参照して説明する。ま
ず、画像情報読取装置７０から送られてきた画像イメー
ジ情報について、図２０に示すように、元図形の輪郭点
Ｒｐ３１乃至Ｒｐ４９を求める（Ｓ８１）。次に、求め
た輪郭点のイメージデータから、輪郭点が連なった輪郭
点列のグループに分類し、グループ化された輪郭点列Ｇ
ｒ５，Ｇｒ６について、輪郭点の順序づけを行なう（Ｓ
８２）。これらの輪郭点Ｒｐ３１乃至Ｒｐ４９、輪郭点
列Ｇｒ５，Ｇｒ６、及び輪郭点順序の求め方は、前記角
点位置の算出で用いたもの（図７のＳ２１とＳ２２）と
同等であり、図８及び図９に示した手順によって求めら
れる。

【００４４】続いて、図２１に示すように、輪郭点列Ｇ
ｒ５，Ｇｒ６に含まれる全ての輪郭点の中から、カーソ
ル７７が指示した指示点すなわち画像イメージの中心点
Ｃｐに、最も近い輪郭点Ｒｐ３９を求めて至近輪郭点Ｓ
ｐとする（Ｓ８３）。ここで、該当する輪郭点が存在し
ない場合は（Ｓ８４にてＮＯ）、エラー処理を行って
（Ｓ８７）、リターンする。次に、至近輪郭点Ｓｐを含
む輪郭点列Ｇｒ５に含まれない輪郭点の中から、至近輪
郭点Ｓｐに最も近い輪郭点Ｒｐ４７を求めて補助点Ｊｐ
とする（Ｓ８５）。そして、至近輪郭点Ｓｐと補助点Ｊ
ｐとを結ぶ線分の中間点Ｖｐをカーブ点の位置とし、そ
の画像イメージ内での相対座標を求める。前述したよう
に、画像イメージの中心点Ｃｐのデジタイザ上での絶対
座標が求められているので、それに基いて座標変換すれ
ば、カーブ点Ｖｐの絶対座標値は容易に算出できる（Ｓ
８６）。

【００４５】前記端点位置の算出（図６のＳ１５）につ
いて、図１１に示すフローチャート、及び、図２２と図
２３のモデル図を参照して詳細を説明する。まず、画像
情報読取装置から送られてきた画像イメージ情報につい
て、図２２に示すように元図形の輪郭点Ｒｐ５１乃至Ｒ
ｐ８２を求める（Ｓ９１）。さらに、輪郭点のイメージ
データから、輪郭点を輪郭点列のグループに分類し、グ
ループ化された輪郭点列Ｇｒ７，Ｇｒ８について、輪郭
点の順序づけを行なう（Ｓ９２）。これらの輪郭点Ｒｐ
５１乃至Ｒｐ８２、輪郭点列Ｇｒ７，Ｇｒ８、及び輪郭
点順序を求める手順は、前記角点位置の算出（図７のＳ
２１とＳ２２）、及び、カーブ点位置の算出（図１０の
Ｓ８１とＳ８２）におけるものと同等であり、図８及び
図９に示した手順によって求められる。

【００４６】次に、求めた輪郭点列Ｇｒ７，Ｇｒ８につ
いて、変曲点の検出を行なう（Ｓ９３）。この変曲点の
求め方は、前記角点位置の算出で用いたもの（図７のＳ
２３）と同等であり、図１９のモデル図によって例示し
た方法である。全ての輪郭点について変曲点の判定を行
なったか判断し、変曲点の判定が行なわれていない輪郭
点があれば（Ｓ９４にてＮＯ）、変曲点の検出に戻り
（Ｓ９３）、引き続き判定を行なう。全ての輪郭点につ
いて、変曲点の判定を行なった後（Ｓ９４にてＹＥ
Ｓ）、求めた変曲点の中で、最も角度の小さい変曲点を
求め（Ｓ９５）、これを最小角変曲点とする。例えば、
図２３においては、最も角度の小さい変曲点はＲｐ６３
であるので、これを最小角変曲点Ｍｐとする。該当する
変曲点が存在しない場合は（Ｓ９６にてＮＯ）、エラー
処理を行って（Ｓ９７）、リターンする。

【００４７】最小角変曲点Ｍｐが存在した場合は（Ｓ９
６にてＹＥＳ）、以下の計算方法で端点の位置を算出す
る（Ｓ９７）。最小角変曲点に該当する輪郭点Ｒｐm を
求めたときに用いた補助点Ｒｐm - 4 とＲｐm + 4 の２
点の距離を計算し、その長さをＬとする。変曲点におけ
る角度の２等分線上の点で、変曲点からの距離がＬ／２
となる位置を端点Ｅｐとする。すなわち、図２３におい
て、最小角変曲点Ｍｐに該当する輪郭点Ｒｐ６３を求め
た時の補助点は、輪郭点Ｒｐ５９と輪郭点Ｒｐ６７であ
り、それら２つの点Ｒｐ５９，Ｒｐ６７の距離Ｌを求め
る。さらに、輪郭点Ｒｐ６３における角度の２等分線上
の点で、変曲点からの距離がＬ／２となる位置を端点Ｅ
ｐとし、画像イメージ内での相対座標を求める。そし
て、前述したように、画像イメージの中心点Ｃｐの絶対
座標値に基いて座標変換することにより、端点Ｅｐの絶
対座標値が容易に算出できる。

【００４８】上述したような構成及び手順で読み取られ
た図形は、ベクトルデータとして外部記憶装置８０の図
形ベクトルデータ記憶領域８２に記憶され、必要に応じ
て表示装置５０に表示されたり、出力装置６０に印刷さ
れる。特に、出力装置６０として大型のＸＹプロッタな
どを用いた場合は、原寸大で出力した図形をそのまま型
紙として活用できる。

【００４９】以上、本発明の一実施例について説明した
が、上記構成に限られるものではなく、種々の変形が可
能である。例えば、カーブ点とカーブ点の間の曲線補間
の方法は、２次スプラインではなく３次のスプラインに
よる補間方法を採用して、より滑らかな曲線を得る構成
であってもよい。また、上記構成では、図形の特徴点を
角点、カーブ点、端点の３種類に分類したが、装置の目
的や使用環境に応じて、特徴点の種類を増減させて構成
してもよい。さらに、上記実施例では、衣服の型紙図形
を入力する装置を示したが、本発明は、機械や建築の製
図、プリント基板設計などの他分野で用いられる図形デ
ジタイズ装置にも適用が可能であり、図形もしくは図面
の入力装置として、極めて汎用性の高いものである。

【００５０】

【発明の効果】上述したことから明かなように、本発明
の図形デジタイズ装置によれば、作業者が、図形を構成
する角点、カーブ点などの特徴点を指示する時に、カー
ソルを用いて指示された指示点の近傍の画像情報が読み
取られ、その画像に含まれる指定された種類の特徴点が
検出され、その中で最も指示点に近いものが、自動的に
認識されてデジタイズされる。従って、作業者は、所望
する特徴点の上に正確にカーソルを配置する必要がな
く、その特徴点の付近を指示し、点の種類を指定するこ
とで、特徴点をデジタイズすることができ、また、デジ
タイズされた入力データの精度も一定の水準に保証され
る。これにより、デジタイズ作業に要する労力や心理的
な負担が軽減され、作業の迅速化が図れると共に、作業
者の熟練度によるデータ精度のばらつきが少なくなる。
一方、装置の構成は、大型スキャナを用いたりすること
なく、極めて簡素であり、図面全体を読み取る必要がな
いので、読み取り時間が短くて済み、且つ、読み取った
データを記憶するためのＲＡＭや外部記憶装置も小規模
なものを備えればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例による図形デジタイズ装置の
基本構成を示すブロック図である。

【図３】同図形デジタイズ装置の画像情報読取装置の正
面図である。

【図４】同画像情報読取装置の画像読取カーソルの構成
を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。

【図５】本実施例による画像イメージ情報の構成図であ
り、（ａ）はデータ構造を、（ｂ）はデータの内容を示
す。

【図６】本実施例による図形デジタイズ装置の全体の処
理手順を示すフローチャートである。

【図７】角点位置の算出手順を示すフローチャートであ
る。

【図８】輪郭点を求める手順を示すフローチャートであ
る。

【図９】輪郭点列を求める手順を示すフローチャートで
ある。

【図１０】カーブ点位置の算出手順を示すフローチャー
トである。

【図１１】端点位置の算出手順を示すフローチャートで
ある。

【図１２】デジタイズされた角点、及びカーブ点の表示
例を示す図である。

【図１３】デジタイズされた型紙図形の外周線の表示例
を示す図である。

【図１４】デジタイズされた端点の表示例を示す図であ
る。

【図１５】デジタイズされた型紙図形の地の目線の表示
例を示す図である。

【図１６】角点位置の算出方法を示すモデル図である。

【図１７】輪郭点を求める方法を示すモデル図である。

【図１８】輪郭点列を求める方法を示すモデル図であ
り、（ａ）は輪郭点列を例示し、（ｂ）は隣接している
状態を示す。

【図１９】変曲点を求める方法を示すモデル図である。

【図２０】カーブ点を含むイメージ画像のモデル図であ
る。

【図２１】カーブ点位置の算出方法を示すモデル図であ
る。

【図２２】端点を含むイメージ画像のモデル図である。

【図２３】端点位置の算出方法を示すモデル図である。

【符号の説明】

１０ 図形デジタイズ装置 ２０ ＣＰＵ ３０ ＲＯＭ ４０ ＲＡＭ ５０ 表示装置 ６０ 出力装置 ７０ 画像情報読取装置 ７１ イメージ読取装置 ７２ 指示パネル（指示手段） ７３ 磁気コイル（読取位置算出手段） ７４ デジタイズボード（読取位置算出手段） ８０ 外部記憶装置 ８１ 図形デジタイズプログラム（特徴点位置算出手
段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 図形を入力する図形デジタイズ装置にお
   いて、 文字、図形などの特徴点を指示する指示手段と、 前記指示手段により指示された特徴点の近傍の画像情報
   を読み取る読取手段と、 前記読取手段によって得られた画像情報の位置を算出す
   る読取位置算出手段と、 前記読取位置算出手段によって算出された画像情報の位
   置に基いて、前記指示手段により指示された特徴点の位
   置を算出する特徴点位置算出手段とを備えたことを特徴
   とする図形デジタイズ装置。