特許 7111599 図面認識装置、図面認識方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-25

(45)【発行日】2022-08-02

(54)【発明の名称】図面認識装置、図面認識方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06T 7/60 20170101AFI20220726BHJP

   G06T 7/90 20170101ALI20220726BHJP

   G06F 30/12 20200101ALI20220726BHJP

【ＦＩ】

G06T7/60 200Z

G06T7/90 C

G06F30/12

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2018230463

(22)【出願日】2018-12-08

(65)【公開番号】P2020091817

(43)【公開日】2020-06-11

【審査請求日】2019-06-24

(73)【特許権者】

【識別番号】591280197

【氏名又は名称】株式会社構造計画研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100175064

【弁理士】

【氏名又は名称】相澤 聡

(72)【発明者】

【氏名】福本 亜紀

(72)【発明者】

【氏名】福留 徹也

(72)【発明者】

【氏名】坂元 一雄

【審査官】▲広▼島 明芳

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－２５０１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－２２１９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５０３１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０５２２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２１９７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２２４２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】青木 康浩，外１名，手書き間取り図面認識のための仮想グリッド抽出方法，１９９８年電子情報通信学会総合大会，1998年，D-12-17，pp.216

【文献】塩 昭夫，外１名，手書き建築間取り図面理解システム： Ｓｋｅｔｃｈ Ｐｌａｎ，電子情報通信学会論文誌 ，1999年，Vol.J82-D-II No.3，pp.431-439

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｔ ７／００ － ７／９０

Ｇ０６Ｆ ３０／１０ － ３０／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

線分を覆う又は囲むように、前記線分とは異なる特定色で着色された領域を有する図面画像を入力する図面画像入力手段と、
前記特定色で着色された領域を認識し、前記特定色で着色された領域又は前記特定色で着色された領域の内部にある閉領域に含まれている前記線分を認識して線分オブジェクトを生成する認識手段と、を有し、
前記特定色は、前記線分の種類ごとに異なり、
前記認識手段は、
第１の色で着色された領域又は前記第１の色で着色された領域の内部にある閉領域を抽出し、
前記抽出された領域内にある線分を認識して寸法線オブジェクトを生成し、
あらかじめ定められた建物サイズデータ及びモジュール長とに基づいてピッチを算出し、
前記寸法線オブジェクトと、前記ピッチとに基づいてグリッド線を生成する
図面認識装置。

【請求項2】

前記認識手段は、
第２の色で着色された領域の内部にある閉領域を抽出し、
前記閉領域の外縁をなす点を前記グリッド線上に移動することにより外周線オブジェクトを生成する
請求項１記載の図面認識装置。

【請求項3】

前記認識手段は、
第３の色で着色された領域を抽出し、
前記着色された領域内にある線分を認識して描画線オブジェクトを生成する
請求項１記載の図面認識装置。

【請求項4】

前記認識手段は、
前記描画線オブジェクトを前記グリッド線上に移動する
請求項３記載の図面認識装置。

【請求項5】

前記認識手段は、
前記外周線オブジェクトにより囲まれた閉領域を抽出し、部屋として認識する
請求項２記載の図面認識装置。

【請求項6】

前記認識手段は、
前記描画線オブジェクトにより囲まれた閉領域を抽出し、部屋として認識する
請求項３記載の図面認識装置。

【請求項7】

前記認識手段は、
前記外周線オブジェクト及び前記描画線オブジェクトにより囲まれた閉領域を抽出し、部屋として認識する
請求項２及び３記載の図面認識装置。

【請求項8】

前記認識手段は、
前記外周線オブジェクトの内側であって、かつ第４の色で着色された領域の内部にある閉領域を抽出し、中庭として認識する
請求項２記載の図面認識装置。

【請求項9】

コンピュータが、
線分を覆う又は囲むように、前記線分とは異なる特定色で着色された領域を有する図面画像を入力する図面画像入力ステップと、
前記特定色で着色された領域を認識し、前記特定色で着色された領域又は前記特定色で着色された領域の内部にある閉領域に含まれている前記線分を認識して線分オブジェクトを生成する認識ステップと、を有し、
前記特定色は、前記線分の種類ごとに異なり、
前記認識ステップは、
第１の色で着色された領域又は前記第１の色で着色された領域の内部にある閉領域を抽出する領域抽出ステップと、
前記抽出された領域内にある線分を認識して寸法線オブジェクトを生成する寸法線生成ステップと、
あらかじめ定められた建物サイズデータ及びモジュール長とに基づいてピッチを算出するピッチ算出ステップと、
前記寸法線オブジェクトと、前記ピッチとに基づいてグリッド線を生成するグリッド線生成ステップとを含む
図面認識方法。

【請求項10】

請求項９記載の図面認識方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は図面認識装置、図面認識方法及びプログラムに関し、特に図面の画像から線分や閉領域等の図形オブジェクトを容易かつ的確に抽出できる図面認識装置、図面認識方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

手書き、印刷、画面表示又は投影などにより提供される図面（以下、単に図面という）を画像（以下、画像、画像データ、図面画像又は図面画像データという）として読み込み、図面画像データから寸法線、外周線及び描画線等の線分、並びに閉領域等の図形オブジェクトを抽出し、図形オブジェクトに対して建具、壁や柱、部屋等の意味づけを行う技術が種々提案されている。図形オブジェクトはＣＡＤアプリケーショ等で扱うことが可能であるから、これらの技術により設計、施工、検査及びメンテナンス業務等の生産性が格段に向上する。

【0003】

例えば特許文献１には、図面画像から水平および垂直線分を抽出し、当該線分に囲まれた閉領域を抽出するとともに、当該図面画像から間取り記号や図面記号を認識し、当該閉領域の部屋機能を識別する建築図面認識装置が記載されている。

【0004】

関連技術として、特許文献２には、建設図面の画像に含まれる輪郭線をスムージングすることにより、直線や円弧等の基本線図の認識精度を向上させる画像処理装置が記載されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【文献】特開平１０－１２４５４７号公報

【文献】特開２０００－１８７７３０号公報

【文献】特開２００６－１９５６２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、図面の仕様は業種や作成者によって様々であり、図面画像から線分や閉領域等を抽出する際のルールを一律に規定することが困難である。また、図面が込み入っている場合には、画像から抽出すべき線分や閉領域等を識別すること自体が困難であることが少なくない。よって、図面の画像データから抽出すべき線分や閉領域等を容易かつ的確に特定し、図形オブジェクトとして抽出する技術の確立が望まれている。

【0007】

本発明はこれらの問題を解決するためになされたものであり、図面の画像から線分や閉領域等の図形オブジェクトを容易かつ的確に抽出できる図面認識装置、図面認識方法及びプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一実施形態に係る図面認識装置は、線分を覆う又は囲むように、前記線分とは異なる特定色で着色された領域を有する図面画像を入力する図面画像入力手段と、前記特定色で着色された領域を認識し、前記特定色で着色された領域又は前記特定色で着色された領域の内部にある閉領域に含まれている前記線分を認識して線分オブジェクトを生成する認識手段と、を有し、前記特定色は、前記線分の種類ごとに異なり、前記認識手段は、第１の色で着色された領域又は前記第１の色で着色された領域の内部にある閉領域を抽出し、前記抽出された領域内にある線分を認識して寸法線オブジェクトを生成し、あらかじめ定められた建物サイズデータ及びモジュール長とに基づいてピッチを算出し、前記寸法線オブジェクトと、前記ピッチとに基づいてグリッド線を生成する。
本発明の一実施形態に係る図面認識装置において、前記認識手段は、第２の色で着色された領域の内部にある閉領域を抽出し、前記閉領域の外縁をなす点を前記グリッド線上に移動することにより外周線オブジェクトを生成する。
本発明の一実施形態に係る図面認識装置において、前記認識手段は、第３の色で着色された領域を抽出し、前記着色された領域内にある線分を認識して描画線オブジェクトを生成する。
本発明の一実施形態に係る図面認識装置において、前記認識手段は、前記描画線オブジェクトを前記グリッド線上に移動する。
本発明の一実施形態に係る図面認識装置において、前記認識手段は、前記外周線オブジェクト及び／又は前記描画線オブジェクトにより囲まれた閉領域を抽出し、部屋として認識する。
本発明の一実施形態に係る図面認識装置において、前記認識手段は、前記外周線の内側であって、かつ第４の色で着色された領域の内部にある閉領域を抽出し、中庭として認識する。
本発明の一実施形態に係る図面認識方法は、コンピュータが、線分を覆う又は囲むように、前記線分とは異なる特定色で着色された領域を有する図面画像を入力する図面画像入力ステップと、前記特定色で着色された領域を認識し、前記特定色で着色された領域又は前記特定色で着色された領域の内部にある閉領域に含まれている前記線分を認識して線分オブジェクトを生成する認識ステップと、を有し、前記特定色は、前記線分の種類ごとに異なり、前記認識ステップは、第１の色で着色された領域又は前記第１の色で着色された領域の内部にある閉領域を抽出する領域抽出ステップと、前記抽出された領域内にある線分を認識して寸法線オブジェクトを生成する寸法線生成ステップと、あらかじめ定められた建物サイズデータ及びモジュール長とに基づいてピッチを算出するピッチ算出ステップと、前記寸法線オブジェクトと、前記ピッチとに基づいてグリッド線を生成するグリッド線生成ステップとを含む。
本発明の一実施形態に係るプログラムは、上記図面認識方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

【発明の効果】

【0009】

本発明により、図面の画像から線分や閉領域等の図形オブジェクトを容易かつ的確に抽出できる図面認識装置、図面認識方法及びプログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1A】着色された図面の画像データの一例である。

【図1B】前処理が施された図面の画像データの一例である。

【図2】図面認識装置１００の概略的なハードウェア構成を示すブロック図である。

【図3A】実施の形態１にかかる図面認識装置１００の概略的な機能構成を示すブロック図である。

【図3B】実施の形態２にかかる図面認識装置１００の概略的な機能構成を示すブロック図である。

【図4】建物サイズデータの一例である。

【図5A】寸法線認識手段１０５による処理過程を示す図である。

【図5B】寸法線認識手段１０５による処理過程を示す図である。

【図5C】寸法線認識手段１０５による処理過程を示す図である。

【図6】外周線認識手段１０７による処理過程を示す図である。

【図7】描画線（開口部）認識手段１０９による処理過程を示す図である。

【図8】描画線（間仕切）認識手段１１１による処理過程を示す図である。

【図9】閉領域認識手段１１９による処理過程を示す図である。

【図10】出力データの一例である。

【図11】出力データの一例である。

【図12A】グリッド作成処理の一例である。

【図12B】グリッド作成処理の一例である。

【図12C】グリッド作成処理の一例である。

【図13】着色された図面の画像データの一例である。

【図14】着色された図面の画像データの一例である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜実施の形態１＞
本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の実施の形態１にかかる図面認識装置１００は、図１Ａに示すような、予め着色された図面の画像データを取得し、その着色に基づいて、抽出すべき図形オブジェクト（例えば外周線、窓等の開口部、壁等の間仕切、扉等の建具などに分類されるオブジェクト）やその種類を特定するものである。すなわち、図面に含まれる所定の要素は、予め、その種類に応じた所定の色で着色されている必要がある。

【0012】

例えば、外周線は赤及び黄、外周線のうち開口部に当たる部分の描画線は黄、間仕切を示す描画線は青、建具を示す描画線は緑で着色する。この際の着色は、外周線及び描画線等を覆い、かつ外周線及び描画線等が透過するように行われることが好ましい。例えば、外周線及び描画線等が黒色で印刷された紙の図面において、黄、青、緑のラインマーカ等で外周線及び描画線等をなぞるように着色する。また、寸法線はその周囲を囲むように緑で着色する。外周線、描画線及び寸法線等は、着色と明確に区別できるよう、典型的には黒色で描くことが好ましい。

【0013】

図２は、図面認識装置１００の概略的なハードウェア構成を示すブロック図である。図面認識装置１００は、ＣＰＵ１１、揮発性メモリ１３、不揮発性メモリ１４、インタフェース１５、インタフェース１６、バス２０、入出力装置７０、撮影装置８０を有する情報処理装置である。

【0014】

図面認識装置１００は、単体の情報処理装置であっても良く、複数の情報処理装置により構成されていても良い。例えば、図面認識装置１００の全ての機能が１つの携帯端末装置等に実装されても良い。または、１部の機能は携帯端末装置等に、他の機能はサーバコンピュータ等に実装されても良い。この場合、サーバコンピュータはクラウドコンピューティング、エッジコンピューティング及びフォグコンピューティング等の技術を利用して提供されるものであっても良い。

【0015】

ＣＰＵ１１（中央処理装置）は、不揮発性メモリ１４に格納されたプログラムを、バス２０を介して読み出し、プログラムに従った情報処理を実行することにより特有の機能を実現する。

【0016】

不揮発性メモリ１４は、図面認識装置１００の電源の状態にかかわらず記憶状態が保持される記憶装置であり、例えばハードディスクやＳＳＤ等である。一般に、不揮発性メモリ１４に記憶されているプログラムやデータは、プログラム実行時に揮発性メモリ１３に展開される。

【0017】

揮発性メモリ１３には、不揮発性メモリ１４から展開されたプログラムやデータをはじめ、一時的な計算データや入出力装置７０を介して入力又は出力されるデータ等が格納される記憶装置である。

【0018】

入出力装置７０はディスプレイ等のデータ出力装置、キーボード等のデータ入力装置、外部装置（例えばネットワークを介して接続された他の情報処理装置など）との通信を制御する通信インタフェース等を含む。ＣＰＵ１１から出力された表示データは、インタフェース１５を介してディスプレイに表示される。キーボードから入力された指令やデータは、インタフェース１５を介してＣＰＵ１１に渡される。通信インタフェースはＣＰＵ１１が出力する送信データをインタフェース１５により取得し、外部装置に対して出力する。また通信インタフェースは外部装置より受信データを取得し、インタフェース１５を介してＣＰＵ１１に引き渡す。

【0019】

撮影装置８０は、カメラ等により図面を撮影し、画像データを出力する装置である。画像データは、インタフェース１６を介してＣＰＵ１１に渡される。

【0020】

図３Ａは、本発明の実施の形態１にかかる図面認識装置１００の概略的な機能構成を示すブロック図である。図面認識装置１００は、図面画像入力手段１０１、前処理手段１０３、寸法線認識手段１０５、外周線認識手段１０７、描画線（開口部）認識手段１０９、描画線（間仕切）認識手段１１１、描画線（建具）認識手段１１７、閉領域認識手段１１９、出力手段１２１を有する。

【0021】

（図面画像の入力）
図面画像入力手段１０１は、手書き、印刷、画面表示又は投影などにより提供される図面の画像データを取得する。図面画像入力手段１０１は、典型的には撮影装置８０により図面を撮影して画像データを得る。または、作成済みの画像データを、揮発性メモリ１３、不揮発性メモリ１４又は入出力装置７０から読み込んでも良い。

【0022】

ここで、画像データは、上述のように予め着色されている必要がある。また、図面中に図面枠が描かれている場合は、図面枠を画像内に収めることが好ましい。図１Ａは、図面画像入力手段１０１が読み込んだ図面画像データの例を示している。この例では、図面が色１乃至色４の４色を用いて着色されており、寸法線及び建具は色１、外周線（開口部を除く）は色２、開口部は色３、間仕切は色４で着色されているものとする。

【0023】

（建物サイズデータの入力）
前処理手段１０３は、図面画像入力手段１０１から図面の画像データを取得する。また、図４に示すような、建物サイズデータを併せて取得することができる。建物サイズデータは、図面に描かれている建物の最大外形寸法を示す情報である。図４の例では、図面ファイル名と、当該図面に描かれた建物のＸ方向の最大外形寸法とＹ方向の最大外形寸法がテキスト形式で記載されたｃｓｖファイルとして、建物サイズデータが与えられている。例えば、図４の１レコード目は、図面ファイル「ＩＭＧ＿００００」においては、建物の最大外形寸法がｗｉｄｔｈ（Ｘ方向の幅）＝「１００６０」，ｈｅｉｇｈｔ（Ｙ方向の奥行）＝「６５６０」であることが示されている。なお、ファイルのフォーマットや形式等はこの例に限定されず任意に決定しうる。また、建物サイズデータは、例えばキーボードからの直接入力など他の手法で与えられても良い。

【0024】

（影やノイズの除去）
前処理手段１０３は、図面の画像データに含まれる影やノイズ等を除去するための画像処理を行うことができる。これにより、後述の線分取得処理等におけるエラー発生を抑制できる。

【0025】

・影の除去
前処理手段１０３は、例えば図面をカメラで撮影する際に照明むら等に起因して発生した影を、画像処理により除去することができる。影の除去技術のひとつに凹凸係数を用いるものがある。特許文献３によれば、凹凸係数とは、数画素平方単位に分割した画素ブロック単位で計算される、各画素値をブロック内の全画素の平均輝度値で除算した値である。凹凸係数を用いて閾値を自動的に変動させつつ２値化処理を行うことにより、照明むらに起因する低周波数成分の影響を受けることなく、影が除去された明瞭な図面画像データを得ることができる。

【0026】

・ノイズの除去
前処理手段１０３は、図面データに含まれるノイズを除去することができる。ノイズの除去技術のひとつにモルフォロジー変換がある。例えば影の除去処理を行った後の２値画像を対象として、収縮（Ｅｒｏｓｉｏｎ）及び膨張（Ｄｉｌａｔｉｏｎ）と呼ばれる処理を繰り返すことにより、ノイズが除去された明瞭な図面画像データを得ることができる。

【0027】

（図枠によるトリミング）
前処理手段１０３は、図面内に描かれた図枠で画像データをトリミングし、形状を整える補正を行うことができる。これにより、後述の線分取得処理等を効率的に進めることが可能となる。図枠は図面の最も外側に描かれた矩形であるから、前処理手段１０３は、画像データに含まれる最も大きな閉領域を抽出することで図枠を認識する。次に、認識した図枠を境界とするトリミングを行い、トリミング後の領域を透視変換などの公知の手法により矩形に補正する。

【0028】

（色の変換）
前処理手段１０３は、着色部分の色を、色マスクを用いた処理において扱いやすい色へと変換する処理を行う。これにより、後述の線分取得処理等におけるエラー発生を抑制できる。色の変換処理には、例えば色の強調及び色クラスタリングが含まれる。

【0029】

・色の強調
前処理手段１０３は、例えば明度及び彩度による２値化により、着色部分の色を強調することができる。前処理手段１０３は、画像の色空間を、彩度及び色差信号をパラメータに持つ色空間（ＹＣｂＣｒやＨＳＶ等）に変換した後、色差信号及び彩度チャネルにおいて２値化処理を行う。これにより、図面画像内で着色されている部分と、その他の部分との相違を明確化する。

【0030】

・色クラスタリング
また、前処理手段１０３は、画像内で使用されている色のばらつきを吸収し、色数を抑制する処理を行うことができる。この処理を色クラスタリング、減色又は単純化という。着色した図面の画像や、その画像に色の２値化（強調）処理を施した画像から、特定の色で着色された領域のみを抽出しようとすると、所望の領域を正しく抽出できない場合がある。これは、着色部分の色合いの変化や色ムラなどにより、同じ色で着色した部分であってもＲＧＢの各値が微妙に異なっていることがあるためである。色クラスタリングは、例えばＫ－ｍｅａｎｓ法などの公知技術により実現できる。例えば色数Ｋ＝６で色クラスタリングをおこなうことにより、着色部分を６色（白、黒、緑に近い色、ピンクに近い色、オレンジに近い色、青に近い色）に分類することができる。前処理手段１０３は、各クラスタに分類された画素に対し、クラスタを示すマーキングを行う、画素の色をクラスタの代表値（平均値等）で置き換えるなどの処理を行う。

【0031】

図１Ｂは、前処理手段１０３が上述の影やノイズの除去、図枠でのトリミング、色の変換の各処理を行った後の図面画像データの例を示している。

【0032】

（寸法線の取得）
寸法線認識手段１０５は、図面画像中の寸法線を認識する。本実施の形態では、図１Ｂに示すように、寸法線の周囲を色１により着色されているものとする。

【0033】

図５Ａに示すように、寸法線認識手段１０５は、画像中の色１の着色領域（図５Ａでは白抜きで示されている領域）を抽出する。また、抽出した領域の内部にある閉領域を抽出する。さらに、図５Ｂに示すように、閉領域の内部にある描画線から直線成分を抽出する。着色領域の抽出、閉領域の抽出は種々の公知技術により実現可能であるため詳細な説明を省略する。直線成分の抽出は、閉領域に含まれる描画線を抽出し、描画線の近似線分を計算して、線分オブジェクトを生成することにより行う。画像内からの線分要素の抽出に用いられる公知の手法として代表的なものにＬＳＤ（Ｌｉｎｅ Ｓｅｇｍｅｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）がある。

【0034】

図５Ａに示すように、Ｘ方向又はＹ方向に対向する１対の着色領域がある場合、双方の着色領域内に存在する寸法線の全長（端点から端点までの長さ）は同一である場合が多い。しかしながら、ノイズの影響で描画線が実際よりも長く認識されるなどの要因により、対向する寸法線の全長が相違することがある。そこで寸法線認識手段１０５は、双方の寸法線の全長を比較し、相違する場合は全長を一致させる補正を行うことができる。

【0035】

例えば、寸法線認識手段１０５は、双方の寸法線の端点を比較し、いずれか内側にある方（寸法線の全長が短くなる方）に双方の端点を一致させることができる。図５Ｃは、Ｘ方向に伸長する寸法線１と、これに対向する寸法線２との全長が異なっている場合の一例を示している。まず、寸法線１の端点Ａと寸法線２の端点Ｂとにずれがある。この場合は、端点Ａ及びＢのＸ座標を端点Ｂのものに統一する。また、寸法線１の端点Ｃと寸法線２の端点Ｄとにずれがある。この場合は、端点Ｃ及びＤのＸ座標を端点Ｃのものに統一する。すなわち、寸法線の伸長方向における座標が小さい端点のグループ（Ａ，Ｂ）では座標が大きい方（Ｂ）、座標が大きいグループ（Ｃ，Ｄ）では座標が小さい方（Ｃ）に座標値を揃える。

【0036】

（グリッド線の作成）
寸法線認識手段１０５は、認識した寸法線に基づいてグリッド線を作成する。グリッド線とは、予め定められたピッチで描かれた複数の平行線である。グリッド線は、Ｘ軸に平行なグリッド線と、Ｙ軸な平行なグリッド線とを含む。基本的に、図面においては、建物の外周線、開口部、間仕切等はこのグリッド線に沿って配置される。

【0037】

寸法線認識手段１０５は、まず寸法補助線（図１２Ａ参照）上を通るグリッド線を生成する（図１２Ｂ参照）。次に、その上下又は左右方向に、所定のピッチで平行なグリッド線を追加していく。すなわち、Ｘ方向に伸長するグリッド線はＹ座標を、Ｙ方向に伸長するグリッド線はＸ座標をそれぞれ所定のピッチで変化させつつ、グリッド線（図１２Ｃに破線で示す）を追加していく。

【0038】

なお、グリッド線のピッチは、前処理手段１０３が取得する建物サイズデータと、予め定められたモジュール長とから算出できる。モジュール長は、図示しない記憶領域やファイル等に予め記録されたものを取得してもよく、又はユーザがキーボード等を介して入力するものを取得してもよい。例えば、建物のＸ方向の最大外形寸法がｘ１（ｍｍ）、モジュール長がｘ２（ｍｍ）、Ｘ軸に平行な寸法線の長さがｘ３（ピクセル）である場合、グリッド線のピッチはｘ２＊（ｘ３／ｘ１）（ピクセル）である。

【0039】

（外周線の取得）
外周線認識手段１０７は、図面画像中の外周線を認識する。本実施の形態では、図面に描かれている外周線上を、ユーザが予め色２又は色３で着色しているものとする。より具体的には、外周線上の開口部を色３、その他の外周線を色２で着色する。

【0040】

図６に示すように、外周線認識手段１０７は、画像中の色２及び色３の着色領域を抽出し、抽出した領域の内部にある閉領域を抽出する。さらに、閉領域の頂点（外縁を構成する点群）を抽出し、着色領域内で当該頂点に最も近いグリッド線上に各点を移動する。グリッド線上に移動された点群の近似線分を計算し、外周線を示す線分オブジェクトを生成する。

【0041】

（描画線（開口部）の取得）
描画線（開口部）認識手段１０９は、図面画像中の開口部の描画線を認識する。本実施の形態では、図面に描かれている開口部の描画線を、ユーザが予め色３で着色しているものとする。

【0042】

図７に示すように、描画線（開口部）認識手段１０９は、画像中の色３の着色領域を抽出し、抽出した領域に含まれる描画線に対応する線分オブジェクトを、寸法線認識手段１０５と同様の手法により生成する。さらに、描画線（開口部）認識手段１０９は、線分オブジェクトの位置を、着色領域内で当該線分に最も近いグリッド線上に移動させる補正を行う。この補正により外周線に一致した部分のみを、描画線（開口部）として抽出する。

【0043】

（描画線（間仕切）の取得）
描画線（間仕切）認識手段１１１は、図面画像中の間仕切の描画線を認識する。本実施の形態では、図面に描かれている間仕切の描画線を、ユーザが予め色４で着色しているものとする。

【0044】

描画線（間仕切）認識手段１１１は、画像中の色４の着色領域を抽出し、抽出した領域に含まれる描画線に対応する線分オブジェクトを、寸法線認識手段１０５と同様の手法により生成する。図８に、抽出された線分オブジェクトの例を示す。さらに、描画線（間仕切）認識手段１１１は、線分オブジェクトの位置を、着色領域内で当該線分に最も近いグリッド線上に移動させる補正を行う。着色領域内に複数のグリッド線が含まれる場合、この補正により二重線などの不要線が発生する場合がある。この場合、いずれか１つのグリッド線上にある線分のみを描画線（間仕切）として抽出する。例えば寸法補助線上にあるグリッド線などの優先度を高く設定し、優先度の高いグリッド線上にある線分のみを描画線（間仕切）として抽出することとしても良い。

【0045】

（描画線（建具）の取得）
描画線（建具）認識手段１１７は、図面画像中の建具の描画線を生成及び認識する。本実施の形態では、図面に描かれている建具の描画線のあるべき位置を、ユーザが予め色１で着色しているものとする。なお、建具は、そのあるべき位置は決まっているものの、それが描画線として図面中に描かれていない場合が多い（図１Ａ又は図１Ｂ参照）。そのため、本実施の形態では、グリッド線を基に建具の描画線を生成する処理を行う。

【0046】

描画線（建具）認識手段１１７はまず、グリッド線に重畳する、所定の幅を持つ直線の画像（仮描画線）を生成する。さらに、図面画像中の色１の着色領域を抽出し、抽出した領域の内部に含まれる仮描画線に対応する線分オブジェクトを、寸法線認識手段１０５と同様の手法により生成し、描画線（建具）とする。描画線（建具）認識手段１１７は、描画線（間仕切）認識手段１１１と同様に、線分オブジェクトの位置を、最も近い着色領域内のグリッド線上に移動させる補正を行ってもよい。これらの処理の後、仮描画線は破棄して構わない。

【0047】

（閉領域（部屋）の取得）
閉領域認識手段１１９は、図面画像中の部屋を認識する。図９に示すように、上述の処理により作成された外周線、ならびに描画線（開口部）、描画線（間仕切部）及び描画線（建具）の線分オブジェクトを重畳し、形成される閉領域を抽出する。また、閉領域の頂点（外縁を構成する点群）を抽出し、最も近いグリッド線上に各点を移動する補正を行う。こうして生成される領域を閉領域（部屋）とする。

【0048】

出力手段１２１は、上述の一連の図面認識処理の結果を出力する。例えば出力手段１２１は、閉領域認識手段１１９が認識した各閉領域（部屋）に一意の識別子を付与し、当該識別子と、各閉領域（部屋）を表現する座標値のセット（典型的には閉領域の多角形の頂点のＸＹ座標のセット）とを組にして出力する。図１０は、これをテキストファイル形式で出力した場合の例を示している。例えば、図１０の１行目のレコードは、識別子「１．０」の閉領域（部屋）の頂点の座標が（６０００．０，３０００．０），（６０００．０，０．０），（１００００．０，０．０），（１００００．０，３０００．０）であることを示している。なお、ファイルのフォーマットや形式等はこの例に限定されず任意に決定しうる。

【0049】

同様に、出力手段１２１は、外周線、ならびに描画線（開口部）、描画線（間仕切部）及び描画線（建具）の線分オブジェクトを示す座標値（典型的には線分の始点及び終点のＸＹ座標）を出力することもできる。図１１に示すように、線分オブジェクトの種類ごとにテキストファイルを出力することもできる。

【0050】

＜実施の形態２＞
図３Ｂは、本発明の実施の形態２にかかる図面認識装置１００の概略的な機能構成を示すブロック図である。実施の形態１と比較して、実施の形態２の図面認識装置１００は、中庭認識手段１１３、描画線（袖壁）認識手段１１５をさらに有する点に特徴がある。その他の処理手段やハードウェア構成については、実施の形態１と同様である。

【0051】

図１３及び図１４は、実施の形態２において図面画像入力手段１０１が入力する図面画像データの例を示している。実施の形態１と同様に、寸法線及び建具は色１、外周線（開口部を除く）は色２、開口部は色３、間仕切は色４で着色されている。加えて、本実施の形態では、袖壁が色５（図１３参照）、中庭が色６（図１４参照）で着色されている。

【0052】

（中庭の取得）
中庭認識手段１１３は、図面画像中の中庭を認識する。本実施の形態では、図面に描かれている中庭の外周を、ユーザが予め色６で着色しているものとする。

【0053】

中庭認識手段１１３は、画像中の色６の着色領域（図１４参照）を抽出し、抽出した領域の内部にある閉領域を抽出する。ここで抽出される閉領域は、外周線認識手段１０７が抽出する外周線よりも内側にあるものとする。中庭認識手段１１３はさらに、閉領域の頂点（外縁を構成する点群）を抽出し、着色領域内で当該頂点に最も近いグリッド線上に各点を移動する。グリッド線上に移動された点群の近似線分を計算し、中庭を示す多角形領域のオブジェクトを生成する。

【0054】

（描画線（袖壁）の取得）
描画線（袖壁）認識手段１１５は、図面画像中の袖壁の描画線を認識する。本実施の形態では、図面に描かれている袖壁の描画線を、ユーザが予め色５で着色しているものとする。

【0055】

描画線（袖壁）認識手段１１５は、画像中の色５の着色領域（図１３参照）を抽出し、抽出した領域に含まれる描画線に対応する線分オブジェクトを、寸法線認識手段１０５と同様の手法により生成する。さらに、描画線（袖壁）認識手段１１５は、線分オブジェクトの位置を、着色領域内で当該線分に最も近いグリッド線上に移動させる補正を行う。こうして生成される描画線（袖壁）は、外周線の外側にある点で他の描画線と区別される。

【0056】

出力手段１２１は、中庭の閉領域及び描画線（袖壁）の線分を示す座標値を出力することができる。例えば、中庭は実施の形態１の部屋と同様の形式で出力することが可能である。この際、部屋とは別ファイルとして中庭のデータを出力できる。また、描画線（袖壁）も、他の描画線と同様の形式で出力可能である。

【0057】

上述の実施の形態によれば、図面認識装置は、寸法線、描画線など抽出すべき要素に予め着色が施された図面を画像として読み込み、着色を手がかりとして図面オブジェクトを抽出する。これにより、画像から抽出すべき線分や閉領域等を的確に識別することができ、高精度かつ容易に図面オブジェクトを取得することができる。

【0058】

また、上述の実施の形態によれば、図面認識装置は、抽出すべき図面オブジェクトの種類ごとに最適化された抽出方法を採用する。これを上記着色に基づき識別手法と併用することにより、線分や閉領域等より的確に識別することができる。

【0059】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。本発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

【0060】

例えば、上述の実施の形態では、図面に含まれる外周線が１つである場合を主に想定した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、１つの図面に外周線が２つ以上含まれていてもよい。例えば、ツインタワー、廊下で分断された建物、離れを有する建物などでは外周線が２以上となる場合がある。この場合、外周線認識手段１０７が複数の閉領域を認識したならば、各閉領域（外周線）に一意の識別子を付与することができる。そして出力手段１２１は、外周線を示す識別子と、各外周線の領域を示す座標値のセットと、各外周線内にある部屋の識別子と、各部屋の領域を示す座標値のセットと、を組にして出力することができる。

【0061】

また、上述の実施の形態では、外周線、開口部及び間仕切等の描画線については、予め外周線又は描画線が視認可能な線として描かれていることを前提とした処理を行った。しかしながら、本発明はこれに限定されず、外周線、開口部及び間仕切が描画線として描かれていない場合にも適用可能である。すなわち、着色部分が存在すれば、描画線（建具）認識手段１１７と同じように、グリッド線上に仮描画線を形成し、着色領域内の仮描画線に相当する線分オブジェクトを生成することができる。

【0062】

また、上述の実施の形態では、寸法線取得処理及びグリッド線作成処理について、Ｘ方向又はＹ方向に対向する１対の寸法線が存在する場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、対向する寸法線のうちいずれか一方が欠けていても構わない。すなわち、Ｘ方向に対向する１対の（つまり左右の）寸法線のうちいずれかひとつ、及びＹ方向に対向する１対の（つまり上下の）寸法線のうちいずれかひとつが少なくとも存在すれば、全ての寸法線が揃っている場合に比べ精度は落ちるものの、寸法線の認識及びグリッド線の作成は可能である。

【0063】

また、本発明の構成要素は、本発明の趣旨を損なわない範囲において適宜省略し、処理順序を入替え、又は均等物と置換することが可能である。例えば、寸法線の取得（グリッド線生成のために必要である）、外周線の取得（外周線の内外の判別のために必要である）を除く各種処理は、目的に応じ適宜省略して構わない。

【0064】

また、上述の実施の形態では、紙の図面に手描きで着色される例を主に示したが、本発明はこれに限定されず、例えば図面の電子ファイルに対し画像処理アプリケーションを使用して着色を行っても良い。また、上述の実施の形態では、着色された図面をカメラで撮影することにより図面画像データを得る例を主に示したが、本発明はこれに限定されず、例えばスキャナにより図面画像データを取得しても良い。

【0065】

また、本発明はハードウェアにより実現されても良く、ＣＰＵがコンピュータプログラムを実行することにより実現されても良い。コンピュータプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）又は一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）によりコンピュータに供給され得る。

【符号の説明】

【0066】

１００ 図面認識装置
１１ ＣＰＵ
１３ 揮発性メモリ
１４ 不揮発性メモリ
１５ インタフェース
２０ バス
７０ 入出力装置
８０ 撮影装置
１０１ 図面画像入力手段
１０３ 前処理手段
１０５ 寸法線認識手段
１０７ 外周線認識手段
１０９ 描画線（開口部）認識手段
１１１ 描画線（間仕切）認識手段
１１３ 中庭認識手段
１１５ 描画線（袖壁）認識手段
１１７ 描画線（建具）認識手段
１１８ 閉領域認識手段
１２１ 出力手段

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図12C】

【図13】

【図14】