JPS6344279A - 図面読取装置 - 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】 （発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、図面読取装置に係り、特にアパレル図等の線
図形をＣＡＤデータに変換して画像処理する図面読取装
置に関するものでおる。

（従来の技術） アパレル図（洋服の型紙の輪郭図等）や殿械部品加工図
のような線図形から成る図面の画像データをＣＡＤシス
テムに入力する方法は、大別して次の２つが一般的であ
る。

■　対話型入力 ■　デジタイズ入力 ■の対話型入力の場合、図面を書かず、直接入力が可能
で図面の修正、変更が容易であるという利点があるが、
高価な端末を必要とし、設計者が自ら入力作業を行わな
ければならない。

■のデジタイズ入力の場合、図面データの入力は渫械的
作業であるので、設計者が占有されることはないという
利点がおるが、入力時間がかかり、しかも図面は正確に
画く必要がある。また図面の修正、変更に手間がかかる
という問題がある。

また、いずれの方法も個人差が大きく現れ操作性が必ず
しも良いとは言えない。

このように図面データの初期入力の点が効率的運用のネ
ックになっていた。

これらを解決する方法として、近年、スキャナで図面を
読み取り、フレームメモリ方式を使って図面データを処
理する図面読取装置が考案された。

その従来の図面読取装置の基本構成は第１７図に示すよ
うに図面入力部３６、認識部３７、編集部３８、出力部
３９の４つからなる。そして、まず入力部３６にて、入
力図面を画像（２値化）データに変換し、認識部３７の
フレームメモリに格納される。第１８図に認識部３７の
詳細な構成図を示す。フレームメモリは、図面１枚分の
画素データを格納する２次元画素データメモリ４０であ
る。一般には、中間処理用の画像データが必要なので、
複数図面枚数弁のメモリがあるのが普通である。このフ
レームメモリ４０に格納された２値化データは、文字ア
ナライザ４１、記号アナライザ４２、線図形アナライザ
４３によって、処理（認識）され、結果をデータテーブ
ル４４に格納する。その後、編集部インターフェース４
６をへて編集部３８で認識結果のりジエクト部分、エラ
一部分を対話型によって処理し、出力部インターフェー
ス４７をへて出力部３９によって適当なフォーマットに
変換して出力する。

（発明が解決しようとする問題点） 上述、従来の図面読取装置３５は、図面入力時間の削減
や、作業者による個人差が、少ない等の利点があるが、
装置が複雑になり、特に大容量の画像メモリが必要とな
る欠点がある。

また、入力図面が単純な、アパレル図や殿械部品加工図
のような図面であっても、対話型及びデジタイズ入力方
式をとると、簡単な曲線部も数点教示せねばならないよ
うに操作性が悪く、入力時間もかかる。ざらにこれら単
純図面に対して装置が大規模で、複雑であり、高価にな
ってしまうという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みて、線図形用の安価な図面
読取装置を提供することを目的とする。

（発明の構成〕 （問題点を解決するための手段と作用）上記目的を達成
するため本発明は、アパレル図等の線図形を読み取る図
面読取装置において、線図形を２値データとして検出す
るセンサおよび線図形を画くペンのいずれかを選択して
Ｘ−Ｙ制御指令により線図形を追跡するスキャナ機能と
線図形を画くプロッタ機能を備えたＸ−Ｙスキャナ／プ
ロッタと、前記Ｘ−Ｙスキャナ／プロッタのセンサまた
はペンの位置を制御する前記Ｘ−Ｙ制御指令を出力する
Ｘ−Ｙ制御部と、前記Ｘ−Ｙスキャナ／プロッタで検出
した２値データを基に前記センサの位置が線図形を追跡
するように前記Ｘ−Ｙ　１ｔｌｌ制御部に指令すると共
に線図形に対応したＣＡＤデータに変換する処理部と、
前記ＣＡＤデータを外部に出力し、また、外部から入力
されるＣＡＤデータを前記処理部を介し前記Ｘ−Ｙ制御
部に伝送するデータ入出力部を備えて構成し、線図形を
追跡しながらＣＡＤデータに変換しまた、外部から入力
されたＣＡＤデータにより線図形を画くようにし、小容
量のメモリで安価に実現可能とし、線図形の自動追跡に
より図面読取時間が短縮し、操作性を向上させた図面読
取装置である。

（実施例） 本発明の基本構成を第１図に示す。

第１図において、１はＸ−Ｙスキャナ／ブロック装置で
、第２図に示す様に、Ｘ−Ｙ方向に移動可能なセンサ］
Ｂとペン１Ａを切換または交換することによってスキャ
ナとプロッタをそれぞれ使い分けることができる。Ｘ−
Ｙスキャナとした場合のセンサ１Ｂは、第３図に示すよ
うに長ざＬｓを有するリニアセンサ（例えばリニアＣＯ
Ｄセンサ）をＸ軸方向に平行に移動部に固定し、Ｘ軸方
向に関して図面上の線図形の白黒を検出できるものであ
る。リニアセンサは、視野内の黒色部、つまり線図形部
を“１″、白色部つまり線図形の余白部分を′Ｑ″のよ
うに２値化データに変換するものである。

処理部２は、後述する曲線データの追跡処理、線図形の
中心線検出処理及び曲線データの線分近似処理等の処理
部でおる。３はＸ　−Ｙ　ｔｉｌｌ　ｍ部で、処理部２
からの指令によりＸ−Ｙスキャナ／プロッタ１の位置を
制御する。４はデータ入出力部で、処理部２との間で線
図形を線分近似したベクタデータで授受し、ＣＡＤシス
テムに適合する形式のデータに変換して入出力を行う。

処理部２の詳細な機能構成を第４図に示す。

同図において、Ｘ−Ｙスキャナで読み取られた２値化デ
ータは、２値化データ入力部５を経由してメモリ部６へ
格納される。なお、このメモリ部６は、後述する線図形
追跡時に必要な処理済の線図形データを格納する小容量
のメモリである。

開始点検出手段７はスキャナが線図形を追跡する前処理
を行う部分で、センサ１Ｂが最初に線図形を検出するま
でのスキャナ位置を制御する。

中心線検出手段８は線図形の線幅の中心位置を検出する
。

スキャナ位置計算手段９は線図形追跡の際、スキャナ位
置を判定して次の目標位置を計算し、Ｘ−Ｙ制御インタ
フェース１０を介してスキャナの位置を制御する。

また、このとき線図形の分岐点が検出されると、その位
置データ、識別データ、その他必要データを分岐点メモ
リ１１に格納する。

入出力インタフェース１２は出力部４との間で線図形デ
ータの授受を行う。

線図形追跡時における処理部２の処理順は大別して第５
図のように示される。

処理が開始されると先ず開始点検出処理７Ａが行われＸ
−Ｙスキャナ１を線図形の位置に導く。

その後、中心線検出処理８Ａ、スキャナ位置計算処理９
Ａ、追跡終了判定処理９Ｂが繰り返し実行され、すべて
の線図形を追跡すると処理を終了する。

処理部２は上述の各機能を有しデータ入出力部４からＣ
ＡＤデータが得られるように作用する。

以下、各！２ａ理部の各処理手順について更に詳細に説
明する。

（→　開始点検出処理 作業者が図面をＸ−Ｙスキャナ／プロッタ１へ装着する
と、まず、開始点検出手段７によって、Ｘ−Ｙスキャナ
は第６図のようにＳＴ点（０，Ｏ）を原点としてスキャ
ンを開始する。図面は通常長方形であるので、短辺側を
工軸、長辺側をン軸とする。

開始点検出手段７の詳細を第７図を用いて説明する。ま
ず、ＤＸ、ＤＹパラメータをパラメータレジスタ７１に
設定する。ＤＸとは、スキャナの工方向移動刻み幅で、
これは第３図に示すリニアセンサの長さしＳに等しい。

ＤＹとは、メ方向移動刻み幅である。このＤ’Ｙ’＆設
定するために第８図に示す最も簡単な線図形モデルを考
える。線図形の曲率半径をｒとして線図形がセンサの一
方の端に位置している状態からン方向にセンサが直進し
線図形がセンサの他方の端になるまでの距離をＤＹとし
て求めると、 ＤＹ＝５”−ｃ’　＝Ｊ”ｉて両画１「＝汀震否可■　
・・・■となる。そこであらかじめ線図形の曲率半径ｒ
が小、中、大の３通りの場合におけるＤＹをα）式によ
って算出しておき、図面に適合するように３種のＤＹか
ら１つを選択し設定する。

工座標増加手段７２は処理の開始によりＯから１づつイ
ンクリメントし、Ｘ−Ｙ制御部インクフエ−ス１０を介
してＸ軸位置指令を送出しＤ×毎にＸ軸をスキャンさせ
る。そしてＸ軸の最大値ＭＸに達した時点でＯにリセッ
トすると同時に７座標増加手段７３にインクリメント指
令を送出しＹ軸の位置指令をＤＹだけ増加させる。これ
によりスキＡ７すは第６図点線のようにリターンし、工
座標増加手段７２は再びＯからカウントを開始する。

以上の動作を繰返しＹ軸の最大値ＭＹに達した時点でス
キャン動作は終了する。

工座標増加手段７２、ン座標増加手段７３によって決定
されたｚ、　ｙ、の位置指令は、第３図のリニアセンサ
の中心であるＳｏ点が、その座標位置となる様に移動す
る。

Ｘ−Ｙスキャナが移動し、センサ視野内に線図形がおる
かどうかの検出動作が次のように行われる。

まず、２値化データ入力部５によって２値化データを取
り込みハイレベル検出手段７４によつ−Ｃそのデータ内
にハイレベル（“１″すなわち線図形の黒色部）部分が
あるかを調査する。

調査の結果、ハイレベルが検出されない場合は、工座標
増加手段７２にインクリメント指令を送出し工座標をカ
ウントアツプしスキャンを快打する。

ハイレベルを検出した場合は、この点を線図形追跡の開
始点Ｄｏとし、この座標をメモリ６に格納し中心線検出
処理８Ａへ移行する。

ハイレベルが検出されない場合スキャン動作は、線図形
が検出されるまで続けられるが、ン座標増加手段７３が
、ＭＹ以上の値をカウントした場合、エラー処理回路７
５を作動させエラー処理を行う。

（ロ）中心線検出処理 中心線検出手段８の機能構成を第９図に示す。

リニアセンサ１Ｂで検出された２値化データは所定の分
解能でセンサの長さＬｓに対応したビット数の２値化デ
ータメモリ６Ａに格納されている。

このメモリ６Ａの内容がＷｉカウンタ８１及びＢｎカウ
ンタ８２に伝えられる。２値化データメモリ６Ａには白
部データ（“Ｏ″レベルと黒部データ（１４１Ｉｎレベ
ル）が格納されており、Ｗｆｌカウンタ８１はセンサ左
端データから１１０　！＋レベルのデータ数をカウント
し、Ｂｉ力「クンタ８２はＩｔ　１　＃ｌレベルのデー
タ数をカウントする。

開始点検出処理俊の線図形は必ずセンサ視野内にあり２
値化データメモリ６Ａには必ず第１０図（２）かυのよ
うな２　ｌ１ｌｉ化データが検出される。（０はセンサ
の中央付近に細線が、（ハ）はセンサの左側に幅の広い
線が検出された例である。

Ｂｎカウンタ８２の値は１／２分周器８３によって１／
２にされ加算器８４によりＷρカウンタ８１の値心線の
座標が算出される。この中心線座標Ｃｚ。

Ｃｙはレジスタ８６に格納され、次の処理９Ａに移行す
る。

なあ、中心線のン座標Ｃヌは、センサ位＠Ｓ。

の７座標と同値であるので、これを出力する。

Ｑ９　　スキャナ位置計算処理 スキャナ位置計算処理の詳細内容を第１１図に示す。同
図において、次回の工、ン座標計算手段９１は、スキャ
ナの現在の座標と前回の座標データから次回のスキャナ
位置を計算する機能を有し、その手順を第１２図を用い
て説明する。

現在のスキャナ位置と線図形の中心線位置をＰｌ　（Ｐ
ｚ１．ＰＳｌｌ）とＣ１（Ｃｚ１．　Ｃび１）、前回の
スキャナ位置と線図形の中心線位置をＰ。

（Ｐｚ、Ｐｙａ）とＣｏ　（Ｃｚ、Ｃ％）とすると、次
回のスキャナ位置Ｐ２は、Ｃ１とＧｏを結ぶ直線上で、
しかもＰｚとＣｏの２等分点がＣ１となる２２点（Ｐｚ
２．　Ｐび２）として工、ン座標計算手段９１により算
出する。この算出した２２点の位置データをＸ−Ｙ制御
インタフェース１０に出力し、再び中心線検出α理を行
い２２点の中心線Ｃ２を求める。

次の２３点は、Ｃ２，Ｃ１を使って算出する。

このようにＣｚ、Ｃンレジスタ８６に格納しである現在
と前回の線図形の中心線位置を使って次回のスキャナ位
置を決定することによって、線図形を追跡し、レジスタ
８６には新しいデータが現在位置データとして凹き込ま
れる。レジスタ８６の内容は順次読み出され入出力イン
タフェース１２を介してデータ入出力部４に伝送されＣ
ＡＤデータとして出力される。

線図形の追跡を上述のように行うとき、最初の開始点に
おいて過去の位置データが存在しないので直交座標計算
手段９２によりスキャナの移動方向を決定する。

すなわら、開始点スキャナ位置Ｄｏから、追跡を始める
場合、第１３図に示すように線図形の中心線位置Ｃｏ点
から、ン軸正方向（Ｅｏ点）、負方向（Ｆｏ点）にＤＹ
だけ、または工軸方向（Ｇ。

点）にＤＸの順にスキャナ位置が移動するよう直交座標
計算手段９２によって計算し、マルチプレクサ９５で選
択することによって、スキャナの移動を行う。また、こ
の移動は、線図形を検出した時点で残りの移動は中止し
、検出した線図形の中心線を純出し、前述した線図形追
跡を開始する。

線図形追跡中に線図形を見失ったときには次のような処
理を行う。

すなわち、第１４図のように、１点、■点と線図形を追
跡し、次の位置■にて、線図形検出手段９６によって線
図形が検出されないときは、■と■の中点ＩＶ点へ移動
するよう中間点計算手段９３によって座標を算出する。

この場合も、マルチプレクサ９４が中間点計算手段９３
からのデータを選択することによってスキャナの移動を
行う。

ＩＶ点で線図形を検出した場合は、刻みを元のＤＸ、Ｄ
Ｙに戻し、処理を続ける。

また、ＩＶ点においても線図形が検出されない場合、現
在まで線図形が確認されている■点の工座標に刻みＤＸ
を加算または減算した２点Ｖ、Ｖ１点に順次移動する。

このｖ、ｖｒ点の座標は、直交座標計算手段９２によっ
て算出する。

線図形の追跡時に、第１５図に）に示すように分岐点に
センサ］Ｂが位置し２値化信号が第１５図（ハ）のよう
に検出されたとき、分岐点検出手段９７がこれを検出す
る。すると開始点Ｄｏからの線図形追跡が、ｙ軸方向圧
、負のどちらに進行したか、つまり、追跡がも回りか、
左回りかによって処理を分ける。開始点Ｄｏからの追跡
が右回りの場合は、分岐点では右側に位置する線図形を
追跡し、もう一方の左回りの時は、左側に位置する線図
形を追跡する。

この分岐点における線図形の選択は、処理線図形選択手
段９８によって行う。

そして、分岐点を一端とする線図形は、検出した順に分
岐点の識別番号とその座標データを分岐点メモリ１１に
格納し、処理が終了した線図形は、その分岐点データに
処理終了を識別するデータを追加する。分岐点検出手段
９７によって分岐点が検出されなかったときは直ちに処
理終了判定手段に移行する。

線図形が行き止まりとなる状態は次の２つがあげられる
。

その１）線図形が行き止まり状態にある。

その２）分岐点に達したときに分岐点を一端とする線図
形が全て処理が終了してい ２）の場合、処理終了判定手段９９により判断し、最後
に分岐点メモリ１１に格納した分岐点のデータを読み出
してセンサをその位置に移動させる。そして、その分岐
点から再び線図形追跡を開始する。

この開始方法は、線図形追跡開始点Ｄｏから、開始する
場合と同様に行う。また、この開始する分岐点の分岐点
データには、処理終了のデータを追加する。

←）追跡終了判定処理９Ｂについて 前記０〜Ｑ９の線図形追跡処理は、分岐点メモリ１１上
の全ての分岐点データが処理終了になっていて、かつ線
図形追跡開始点Ｄｏに処理が戻ってくるまで続けられ、
この判断は、処理終了判定手段９９が行う。

スキャナ位置計算手段９は上述のように作用するが以下
に線図形処理の１例を第１６図を使用して説明する。

先ずスキャンによって開始点Ｄｏを検出し、右回りに処
理が進んだとして、以下１′＠を追って処理を説明する
。

■　線図形ａをへて分岐点△に到達。

■　処理が右回りより線図形すを選択する。

■　分岐点Ａに関する位置データを分岐点メモリ１１に
格納。この時、線図形ａ、ｂに関しては、処理終了デー
タを追加する。

■　分岐点Ｂに到達。そして右側の線図形Ｃを選択する
。

■　分岐点Ｂに関する位置データを分岐点メモリ１１に
格納。この時、線図形す、ｃには処理終了データ追加。

■　分岐点Ｃに到達。右側の線図形ｄを選択。

分岐点Ａ、ＢＩ？ｉｌ様に分岐点Ｃに関するデータを格
納。

■　分岐点Ａに到達。線図形ｄの処理終了データを分岐
点Ａの分岐点データに追加。従って点Ａに関しての線図
形は全て処理終了。

■　最後にデータを格納した点Ｃより処理開始。

未処理の線図形ｅを選択。

点Ａ→点Ｂ→点Ｃ→点Ａ→点Ｃと続いた■〜■の処理と
同様に、 ■　点Ｄ→点Ｄｏと処理が進む。

［相］　点Ｄｏ→点りと戻って、点Ｄ→点Ｅへ進む。

■　点Ｅ→点Ｂ、点Ｅ→点Ｆ。

＠　点Ｆへ到達する。

Ｆ点において、線図形検出を行うが、検出されず、いき
どまりと判断し、かつ、分岐点メモリ１１上のデータは
、全て処理終了データを持っていて、開始点Ｄｏにも戻
ったので、線図形追跡を終了する。

線図形をベクターデータに変換し、本システムに接続す
るＣＡＤシステムに出力を終了すると、今度は、Ｘ−Ｙ
スキャナ／プロッタ１をＸ−Ｙプロッタとして使用し、
変換後の線図形データの確認を行う。まず、Ｘ−Ｙスキ
ャナのセンサ部１Ｂをペン１Ａに変え、Ｘ−Ｙプロッタ
に切換える。

その後、ＣＡＤシステムより線図形データをデータから
出力する。これによって、作業者は、線図形データの確
認ができる。

なお、上記説明において、線図形を検出するセンサに固
定したリニアセンサを用いたが、他の方法として、工、
ン方向だけの移動に加えてリニアセンサの中心を中心と
して、回転できるセンサを使用する方法、さらに、２次
元にセンサを並べたエリアセンサを使用する方法等を用
い同様に実現できることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、上述したようにアパレル図等の線図形
の読取りに対して小音量のメモリと簡単な構成でリアル
タイム処理が可能となり、スキャナとプロッタを１体化
したＸ−Ｙスキャナ／プロッタにより操作性、作業効率
が向上し、省力化を実現可能とした図面読取装置を安値
に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の基本構成図、 第２図は、Ｘ−Ｙスキャナ／プロッタ１の概念図、 第３図は、Ｘ−Ｙスキャナとした場合のリニアセンサの
概念図、 第４図は、処理部２の詳細な構成図、 第５図は、処理部２の大別した処理の流れを示す図、 第６図は、開始点検出処理におけるスキャン動作と、本
システム絶対座標系を示す図、第７図は、開始点検出手
段７の詳細な構成図、第８図は、ン方向移動刻み幅ＤＹ
算出のための線図形モデル図、 第９図は、中心線検出手段８の詳細な構成図、第１０図
は、２値化データを示す図、 第１１図は、スキャナ位置計算手段９の構成図、第１２
図は、線図形追跡の基本手順を示す図、第１３図は、開
始点Ｄｏからの追跡手順を示す図、第１４図は、線図形
追跡がはずれた時の処理を示す図、 第１５図は、分岐点時の２値化データを示す図、第１６
図は、線図形処理説明のための線図形モデル図、 第１７図は、従来の図面読取装置の基本構成図、第１８
図は、従来の図面読取装置３５の認識部３７の購成図で
ある。 １・・・Ｘ−Ｙスキャナ／ブロック １Ａ・・・ペン　　　　　１Ｂ・・・センサ２・・・処
理部　　　　　３・・・Ｘ−Ｙ制御部４・・・データ入
出力部　５・・・２値化データ入力部６・・・メモリ　
　　　　７・・・開始点検出手段８・・・中心線検出手
段 ９・・・スキャナ位置計算手段 １０・・・Ｘ−Ｙ制御インタフェース １１・・・分岐点メモリ １２・・・入出力インタフェース 代理人　弁理士　則　近　憲　化 同　　三俣弘文 第　　１　図 第　　３　図 第　　２　図 第　　４　図 、６３ブ 第５図 第　　７　図 第　　８　図 第１Ｏ図 第９図 第１１図 第１２図 ム− 第１３図 第１４図 第１５図 第１６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アパレル図等の線図形を読み取る図形読取装置に
   おいて、線図形を２値データとして検出するセンサを備
   えＸ−Ｙ制御指令により前記センサが線図形を追跡する
   Ｘ−Ｙスキャナと、前記Ｘ−Ｙスキャナのセンサの位置
   を制御するＸ−Ｙ制御指令を出力するＸ−Ｙ制御部と、
   前記Ｘ−Ｙスキャナで検出した２値データを基に前記セ
   ンサの位置が線図形を追跡するように前記Ｘ−Ｙ制御部
   に指令すると共に線図形に対応したＣＡＤデータに変換
   する処理部と、前記ＣＡＤデータを外部に出力するデー
   タ出力部を備え、線図形を追跡しながらＣＡＤデータに
   変換することを特徴とする図面読取装置。
2. （２）アパレル図等の線図形を読み取る図面読取装置に
   おいて、線図形を２値データとして検出するセンサおよ
   び線図形を画くペンのいずれかを選択してＸ−Ｙ制御指
   令により線図形を追跡するスキャナ機能と線図形を画く
   プロッタ機能を備えたＸ−Ｙスキャナ／プロッタと、前
   記Ｘ−Ｙスキャナ／プロッタのセンサまたはペンの位置
   を制御する前記Ｘ−Ｙ制御指令を出力するＸ−Ｙ制御部
   と、前記Ｘ−Ｙスキャナ／プロッタで検出した２値デー
   タを基に前記センサの位置が線図形を追跡するように前
   記Ｘ−Ｙ制御部に指令すると共に線図形に対応したＣＡ
   Ｄデータに変換する処理部と、前記ＣＡＤデータを外部
   に出力し、また、外部から入力されるＣＡＤデータを前
   記処理部を介し前記Ｘ−Ｙ制御部に伝送するデータ入出
   力部を備え、線図形を追跡しながらＣＡＤデータに変換
   しまた、外部から入力されたＣＡＤデータにより線図形
   を画くことを特徴とする図面読取装置。