工程图纸矢量化发展现状报告

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2012/11/21 Wednesday,#,工程图纸识别技术研究,发展状况汇报,1,报告,内,内容,研究,意,意义,发展,现,现状,基本,技,技术,问,问题,现有,技,技术,手,手段,未来,可,可能,的,的着,力,力点,2,研究,意,意义,工程,图,图是,工,工程,技,技术,人,人员,描,描述,设,设计,的,的对,象,象、,表,表达,设,设计,思,思想,的,的主,要,要工,具,具。,现,现有,的,的工,程,程图,纸,纸是,长,长期,以,以来,人,人类,智,智慧,和,和劳,动,动成,果,果的,结,结晶,，,，据,国,国际,数,数据,与,与文,档,档管,理,理杂,志,志估,计,计，,在,在全,世,世界,现,现有,的,的,80,亿张,工,工程,图,图纸,中,中，,超,超过,85%,以上,是,是人,工,工绘,制,制的,。,。但,是,是，,现,现在,工,工程,图,图纸,绘,绘制,的,的技,术,术主,要,要是,使,使用,计,计算,机,机来,进,进行,绘,绘制,，,，使,用,用,CAD,技术,。,。,3,在大,多,多数,领,领域,，,，成,功,功使,用,用过,的,的工,程,程图,纸,纸就,是,是一,种,种宝,贵,贵的,技,技术,储,储备,资,资源,，,，除,了,了应,用,用于,当,当时,工,工程,的,的指,导,导，,也,也是,以,以后,对,对产,品,品进,行,行再,设,设计,、,、维,护,护，,以,以及,对,对于,提,提高,产,产品,设,设计,质,质量,、,、降,低,低设,计,计成,本,本及,缩,缩短,产,产品,设,设计,周,周期,具,具有,不,不可,估,估量,的,的作,用,用。,CAD,技术,可,可以,极,极大,地,地提,高,高图,纸,纸的,生,生产,和,和使,用,用效,率,率，,当,当我,们,们想,像,像使,用,用,CAD,技术,那,那样,来,来高,效,效地,利,利用,以,以前,的,的手,绘,绘图,纸,纸时,，,，这,中,中间,需,需要,一,一个,转,转化,技,技术,，,，以,及,及一,些,些更,加,加智,能,能的,帮,帮助,1,。,4,发展,现,现状,从,80,年代,中,中期,起,起，,很,很多,工,工业,发,发达,国,国家,就,就开,始,始着,手,手图,纸,纸输,入,入这,一,一工,作,作。,起,起初,方,方法,是,是应,用,用某,种,种,CAD,系统,通,通过,人,人机,交,交互,重,重画,一,一遍,所,所有,的,的蓝,图,图，,这,这样,可,可以,使,使得,图,图面,美,美观,统,统一,，,，尺,寸,寸比,例,例准,确,确。,但,但是,这,这种,方,方法,效,效率,很,很低,，,，绘,制,制价,格,格昂,贵,贵，,工,工作,既,既繁,琐,琐又,枯,枯燥,无,无味,，,，造,成,成人,力,力物,力,力资,源,源的,浪,浪费,。,。,5,近若,干,干年,来,来，,CAD,技术,在,在工,程,程设,计,计领,域,域得,到,到普,及,及性,应,应用,，,，从,而,而使,工,工程,图,图纸,矢,矢量,化,化技,术,术的,研,研究,进,进入,高,高潮,。,。目,前,前国,外,外己,经,经出,现,现了,一,一些,商,商品,化,化的,矢,矢量,化,化软,件,件，,比,比较,著,著名,的,的有,德,德国,Softelec,公司,的,的,VPStudio,VPRasterPro,，,Able,公司,的,的,R2V,，挪,威,威,Rasterex,公司,的,的,RxAutolmagePro2000,，,华,华中,科,科技,大,大学,的,的,EDIS,软件,、,、清,华,华大,学,学的,ANNO,等。,这,这些,软,软件,在,在一,定,定程,度,度上,可,可以,进,进行,图,图纸,的,的矢,量,量化,，,，但,是,是它,们,们通,常,常都,是,是针,对,对某,种,种专,业,业图,纸,纸，,如,如机,械,械图,纸,纸、,电,电子,图,图纸,或,或地,图,图等,，,，而,且,且矢,量,量化,的,的准,确,确率,也,也不,是,是很,高,高，,例,例如,对,对于,交,交叉,点,点多,而,而复,杂,杂的,图,图纸,，,，软,件,件自,动,动跟,踪,踪时,可,可能,会,会出,现,现错,误,误走,向,向。,6,基本,问,问题,图像,获,获取,与,与处,理,理,图纸,图,图像,的,的矢,量,量化,基本,图,图元,和,和文,字,字符,号,号的,识,识别,工程,图,图形,的,的,2D,理解,面向,工,工程,图,图形,的,的二,维,维重,建,建,7,工程,图,图纸,识,识别,的,的基,本,本过,程,程,预处理,矢量化,图文分离,图形识别,图形重建,8,图像,的,的获,取,取与,预,预处,理,理,由于,工,工程,图,图纸,一,一般,较,较大,，,，所,以,以大,多,多数,情,情况,下,下使,用,用扫,描,描仪,扫,扫描,工,工程,图,图纸,，,，最,后,后将,位,位图,格,格式,的,的文,件,件保,存,存到,计,计算,机,机中,。,。,图像,预,预处,理,理的,质,质量,直,直接,影,影响,到,到后,续,续工,作,作，,但,但在,这,这个,领,领域,，,，技,术,术相,对,对成,熟,熟，,根,根据,工,工程,图,图纸,的,的特,性,性主,要,要用,到,到的,图,图像,处,处理,技,技术,是,是消,蓝,蓝处,理,理（,滤,滤色,）,）、,图,图像,去,去噪,，,，边,缘,缘提,取,取。,9,由,于,于,工,工,程,程,图,图,纸,纸,在,在,存,存,放,放,的,的,过,过,程,程,中,中,容,容,易,易,产,产,生,生,褶,褶,皱,皱,等,等,损,损,坏,坏,，,，,图,图,纸,纸,上,上,难,难,免,免,会,会,出,出,现,现,一,一,些,些,非,非,绘,绘,制,制,的,的,图,图,像,像,元,元,素,素,，,，,使,使,用,用,高,高,斯,斯,滤,滤,波,波,，,，,中,中,值,值,滤,滤,波,波,，,，,以,以,及,及,数,数,学,学,形,形,态,态,学,学,的,的,方,方,法,法,都,都,可,可,以,以,在,在,一,一,定,定,程,程,度,度,上,上,消,消,除,除,噪,噪,声,声,，,，,改,改,善,善,图,图,像,像,质,质,量,量,。,。,由,于,于,工,工,程,程,图,图,纸,纸,的,的,特,特,性,性,，,，,在,在,矢,矢,量,量,化,化,之,之,前,前,，,，,经,经,过,过,边,边,缘,缘,提,提,取,取,处,处,理,理,的,的,图,图,像,像,最,最,接,接,近,近,于,于,矢,矢,量,量,图,图,，,，,也,也,最,最,容,容,易,易,进,进,行,行,矢,矢,量,量,化,化,处,处,理,理,。,。,这,这,里,里,实,实,用,用,的,的,方,方,法,法,主,主,要,要,有,有,Canny,、,Sobel,、,数,数,学,学,形,形,态,态,学,学,、,、,频,频,域,域,变,变,换,换,（,（,傅,傅,里,里,叶,叶,、,、,小,小,波,波,等,等,）,）,等,等,方,方,法,法,进,进,行,行,处,处,理,理,2,。,10,图,纸,纸,图,图,像,像,的,的,矢,矢,量,量,化,化,3,基,于,于,细,细,化,化,的,的,矢,矢,量,量,化,化,方,方,法,法,基,于,于,轮,轮,廓,廓,匹,匹,配,配,的,的,矢,矢,量,量,化,化,方,方,法,法,基,于,于,邻,邻,接,接,图,图,的,的,矢,矢,量,量,化,化,方,方,法,法,正,交,交,方,方,向,向,搜,搜,索,索,法,法,11,智,能,能,算,算,法,法,在,在,控,控,制,制,工,工,程,程,领,领,域,域,中,中,有,有,比,比,较,较,成,成,功,功,的,的,应,应,用,用,如,如,模,模,糊,糊,控,控,制,制,、,、,遗,遗,传,传,算,算,法,法,、,、,人,人,工,工,神,神,经,经,网,网,络,络,等,等,，,，,表,表,现,现,出,出,非,非,常,常,好,好,的,的,鲁,鲁,棒,棒,性,性,、,、,自,自,适,适,应,应,性,性,以,以,及,及,灵,灵,活,活,的,的,可,可,扩,扩,展,展,性,性,。,。,在,在,矢,矢,量,量,化,化,的,的,过,过,程,程,中,中,可,可,以,以,处,处,理,理,较,较,复,复,杂,杂,的,的,情,情,况,况,。,。,模,拟,拟,人,人,工,工,读,读,图,图,的,的,的,的,方,方,式,式,来,来,进,进,行,行,矢,矢,量,量,化,化,的,的,过,过,程,程,可,可,以,以,使,使,机,机,器,器,具,具,备,备,一,一,些,些,“,“,常,常,识,识,”,”,，,，,先,先,从,从,整,整,体,体,上,上,把,把,握,握,图,图,纸,纸,的,的,宏,宏,观,观,特,特,征,征,然,然,后,后,由,由,粗,粗,到,到,细,细,由,由,拓,拓,扑,扑,结,结,构,构,到,到,具,具,体,体,线,线,型,型,准,准,确,确,有,有,效,效,地,地,把,把,握,握,图,图,纸,纸,中,中,各,各,类,类,线,线,型,型,之,之,间,间,的,的,相,相,互,互,关,关,系,系,直,直,接,接,从,从,图,图,像,像,中,中,提,提,取,取,出,出,各,各,类,类,图,图,元,元,4,。,12,图文分,离,离技术,图形虽,然,然是工,程,程图纸,中,中最为,重,重要的,信,信息，,但,但是如,果,果缺少,了,了一些,必,必要的,文,文字描,述,述，工,程,程图也,将,将变成,不,不可理,解,解的图,像,像，也,无,无法用,于,于工程,指,指导。,这,这其中,主,主要有,图,图源，,图,图纸类,型,型标注,，,，作者,，,，尺寸,标,标注，,材,材料标,注,注等。,这,这些文,字,字描述,，,，对于,快,快速使,用,用工程,图,图纸进,行,行生产,、,、修改,、,、产品,维,维护、,查,查询等,起,起着至,关,关重要,的,的作用,。,。工程,图,图纸自,动,动化识,别,别中有,必,必要使,用,用,OCT,技术将,工,工程图,标,标的信,息,息提取,出,出来,5,。,13,工程图,形,形,2D,重建,图形经,矢,矢量化,处,处理后,，,，图素,的,的尺寸,和,和图素,间,间的拓,扑,扑关系,都,都会产,生,生一定,误,误差，,为,为了使,识,识别结,果,果与各,种,种,CAD,软件绘,制,制图形,的,的效果,相,相近，,提,提出对,矢,矢量图,实,实施“,二,二维重,构,构”。,包,包括两,部,部分,6,：,图形结构,拓扑校正,图形轮廓的,精确尺寸校正,14,工程图,纸,纸二维,重,重建的,前,前提是,基,基本图,形,形元素,的,的识别,，,，基本,可,可以分,为,为两大,类,类,78910,：基于,统,统计的,方,方法和,基,基于知,识,识表示,的,的方法,。,。,大多数,基,基于统,计,计的识,别,别方法,，,，图形,对,对象的,特,特性是,被,被事先,定,定义的,，,，然后,设,设计一,个,个使用,边,边界判,定,定的分,类,类器来,进,进行空,间,间特性,的,的决策,。,。最典,型,型的是,模,模版匹,配,配方法,。,。,基于知,识,识的识,别,别方法,，,，是将,图,图形对,象,象表示,为,为一些,知,知识，,比,比如规,则,则或语,法,法，依,此,此来对,图,图形对,象,象识别,。,。对具,代,代表性,的,的是知,识,识结构,表,表示与,推,推理和,知,知识语,法,法的方,法,法。,15,图素的,拓,拓扑类,型,型,直线图,素,素与其,他,他类型,的,的拓扑,关,关系,圆弧图,素,素与其,他,他类型,的,的拓扑,关,关系,根据现,有,有的两,大,大类识,别,别方法,，,，以及,工,工程图,纸,纸本身,拓,拓扑关,系,系约束,的,的特点,。,。统计,类,类识别,方,方法较,适,适合用,于,于数目,多,多，结,构,构简单,的,