図形パタ-ンの構造化と知的解釈

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02808004
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 西原 清一 筑波大学, 電子・情報工学系, 助教授 (50026168)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 奉夫 龍谷大学, 理工学部, 助教授 (70015923) ; 海老原 義彦 筑波大学, 電子・情報工学系, 助教授 (00101155) ; 大田 友一 筑波大学, 電子・情報工学系, 助教授 (50115804)
• Keywords: 図面解釈 / CAD / 二値画像処理 / ソリッドモデリング / グラフィックス / 組合せ探索 / 制約充足 / ヒュ-リスティクス

Research Abstract

当初の計画通り、図形パタ-ンを人工知能および画像処理の手法を用いて理解するシステムを開発した。次に各開発項目について説明する。
1.三面図をスキャナから入力し、幾何学的特徴とくに線分を抽出するシステムを開発した。二値画像として入力された原図面に対して、線分Hough変換を施し、同一直線上の線分同士の認識をも含めた線分抽出を行うシステムである。
2.面図間において特徴点座標の調整を行う手続きの開発。前項で得られた線分デ-タを、三面図を構成する画図間で一致するものを識別し、座標値を補正するプログラムを開発した。
3.三次物体の解釈・復元システムの開発。本研究の中心的システムであり、前項および前々項で得られたデ-タをもとに、可能性のある全ての三次元面すなわち候補面を復元する。その後、入力三面図に一致するような真の候補面だけを残すように絞りこんでゆく。この解釈・復元システムを、人工知能における発見的手法を用いた本探索法によって実現した。本システムは、我々が先に開発していた旧システムに比較して、2〜10倍の高速化を達成できた。
4.復元三次元物体の対話的表示システムの開発。前項の処理結果として得られた物体が正しいかどうかを目視により確認するため、グラフィック表示するシステム。復元過程の実時間表示もできる。
5.制約充足問題を木構造生成によって解くアルゴリズムを新たに提案し、その計算複雑度を理論的に評価した。
以上の研究経過により、入力三面図から三次元物体を復元し表示する一貫システムを実現した。この結果,図面処理を人工知能の手法を援用して行う手法すなわち知的CADの実用化の可能性について充分な知見が得られた。

Research Products

• [Publications] 西原 清一: "整合うベリング問題と応用" 情報処理. 31. 500-507 (1990)
• [Publications] 西原 清一: "Heuristics Dipected Search in Understanding Engineering Drawing" AI'90 Proc.4th Australian Joint Conf・A.I.4th. 577-589 (1990)
• [Publications] 西田 淳: "面の組合せ探索による三面図の解釈" 人工知能学会誌. 6. 96-104 (1991)
• [Publications] 西原 清一: "整合ラベリング問題における併合解法の並列化について" 人工知能学会誌. 6. 124-128 (1991)
• [Publications] 西原 清一: "制約充足問題の計算複雑さについて(1)" 情報処理学会全国大会. 42nd. 3-226 (1991)
• [Publications] 張 紹星: "Eliminating Shape Distortions in Thinning" 電子情報通信学会PRU研究会. (1991)