一种基于图像识别的快速图形自动绘制方法与流程

1.本发明涉及图形识别技术领域，更具体的是涉及一种基于图像识别的快速图形自动绘制方法，适用于门窗行业画图作业。


背景技术：

2.目前门窗行业画图主要采用cad或者行业软件画图，需要画图人员具备一定知识基础和一定的画图技巧，才能良好做图，否则需要较长的画图时间；并且使用cad或者行业软件画图均需要画图人员根据尺寸一笔一笔的进行绘图，绘图效率不高，需要较长时间的画图作业。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于解决上述对画图人员画图水平要求高和画图人员出图速度慢的技术问题，本发明提供一种基于图像识别的快速图形自动绘制方法。
4.本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
5.一种基于图像识别的快速图形自动绘制方法，包括如下步骤：
6.步骤1：获取轮廓，
7.步骤1.1：获取二值图像，
8.步骤1.2：将二值图处理得到轮廓图，以轮廓图每两点之间确定一个线段，得到线段集；
9.步骤2：获取图形线段集，
10.步骤2.1：判断是否存在转角标志，
11.步骤2.2：判断重复线段，
12.步骤2.3：判断线段之间交点得到交点集，
13.步骤2.4：将有交点的线段归集到一个集合作为一个图形线段集；
14.步骤2.5：图形线段集根据特征判断是否存在弧和斜边；
15.步骤3：获取线段坐标，
16.步骤3.1：划分层级，
17.步骤3.2：确定每个层级的距离，
18.步骤3.3：确定点实际位置；
19.步骤4：获取门窗软件所需要素，
20.步骤4.1：得到要素“外框”，
21.步骤4.2：获取要素“扇”，
22.步骤4.3：根据步骤4.1及步骤4.2中获取要素利用门窗软件画出窗户图形。
23.作为优选的，所述步骤1.1采用sobel算子方案，具体是对图像每个像素进行上下、左右、左上右下、左下右上四个方向判断，像素点的值分别小于同一方向上十个像素点处的值，并且任意两处值差之和大于一个经验值，就判断是一个实际的点，将满足条件的点以白
色绘制在一个跟原图尺寸一致的全黑图像上，得到二值图。
24.作为优选的，步骤2.1具体是采取特征为连续的点a1，a2，a3，a4，a5；其中a1和a5的横坐标在a2和a4的横坐标中间，a2和a3的距离与a3和a4的距离比例大于0.5小于2；则将转角处线段从线段集中去除。
25.作为优选的，步骤2.2具体是通过条件判断合并重复线段，线段集中每两个线段进行比较，将端点离得比较近斜率近似的线段合并为一个线段；合并后对线段进行数字标注的，每个数字代表一条线段。
26.作为优选的，步骤2.5中特征判断具体是：斜边是以“斜率”作为特征进行判断；弧是以“图像集两侧是垂直线，中间有三段以上不同斜率的线段联系着”作为特征进行判断。
27.作为优选的，步骤3具体方法如下：
28.步骤3.1：划分层级，根据图形线段集中的横线和竖线将图形分为几个层级；
29.步骤3.2：确定每个层级的距离，根据ocr文字识别技术，获取标注数字，根据数字落在某个层级内确定每个层级的距离；具体是横竖中最大的值作为实际宽和高，没有确定的部分根据实际画的大小和比例确定距离；
30.步骤3.3：确定点实际位置，根据交点关系确定所有点的实际位置。
31.作为优选的，步骤4.1中要素“外框”的获取方法是以左下方为原点，以原点为起点遍历图形线段集得到外框，并根据转角判断外框数量，内部的竖线作为竖梃，横线作为横梃。
32.作为优选的，步骤4.2中要素“扇”的获取方法是判断每个横线和竖线组成的洞内是否存在扇，并判断扇形开启；这里的判断特征有：扇内开启线、标注。
33.本发明的有益效果如下：
34.本发明能够辅助画图人员快速制图，并且帮助画图经验或者从业经验不足的画图人员判断图中内容，并便于画图人员能够快速制图；本发明中的方法使得图形获取迅速，并且能够自动绘制相关图形，省去了画图人员大量的工作精力，使得画图工作变得高效和容易。
具体实施方式
35.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
36.因此，以下本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.一种基于图像识别的快速图形自动绘制方法，包括如下步骤：
38.步骤1：获取轮廓，此步骤针对图片图形，若为cad文件则不需要进行此步，其具体方法如下。
39.步骤1.1：获取二值图像，采用sobel算子方案，具体是对图像每个像素进行上下、左右、左上右下、左下右上四个方向判断，像素点的值分别小于同一方向上十个像素点处的值，并且任意两处值差之和大于一个经验值，优选经验值为30，就判断是一个实际的点，将
满足条件的点以白色绘制在一个跟原图尺寸一致的全黑图像上，得到二值图。
40.步骤1.2：将二值图处理得到轮廓图，以轮廓图每两点之间确定一个线段，得到线段集。
41.若为cad文件则直接读取线段集。
42.步骤2：获取图形线段集，具体包括如下步骤。
43.步骤2.1：判断是否存在转角标志，作为优选的方法是采取特征为连续的点a1，a2，a3，a4，a5；其中a1和a5的横坐标在a2和a4的横坐标中间，a2和a3的距离与a3和a4的距离比例大于0.5小于2；则将转角处线段从线段集中去除。
44.此步骤中转角的判断方法，是基于特征的判断方案，但本发明包含但不限于上述特征描述。
45.步骤2.2：判断重复线段，优选方法是通过条件判断合并重复线段，线段集中每两个线段进行比较，将端点离得比较近斜率近似的线段合并为一个线段；合并后对线段进行数字标注的，每个数字代表一条线段。
46.此步骤中重复线段的判断方法，是基于特征的判断方案，但本发明包含但不限于上述特征描述。
47.步骤2.3：判断线段之间交点得到交点集。
48.步骤2.4：根据每个线段与别的线段交点情况确定一个集合，将有交点的线段归集到一个集合作为一个图形线段集。
49.步骤2.5：图形线段集根据特征判断是否存在弧和斜边；特征判断优选方案是：斜边是以“斜率”作为特征进行判断；弧是以“图像集两侧是垂直线，中间有三段以上不同斜率的线段联系着”作为特征进行判断。
50.此步骤中弧和斜边的判断方法，是基于特征的判断方案，但本发明包含但不限于上述特征描述。
51.步骤3：获取线段坐标，其具体步骤如下。
52.若为cad文件此步骤可以略过，直接使用文件中本身坐标，。
53.步骤3.1：划分层级，根据图形线段集中的横线和竖线将图形分为几个层级。
54.步骤3.2：确定每个层级的距离，根据ocr文字识别技术，获取标注数字，根据数字落在某个层级内确定每个层级的距离；具体是横竖中最大的值作为实际宽和高，没有确定的部分根据实际画的大小和比例确定距离。
55.步骤3.3：确定点实际位置，根据交点关系确定所有点的实际位置。
56.步骤4：获取门窗软件所需要素，具体步骤如下。
57.步骤4.1获取要素“外框”，具体获取方法是以左下方为原点，以原点为起点遍历图形线段集得到外框，并根据转角判断外框数量，内部的竖线作为竖梃，横线作为横梃。
58.步骤4.2获取要素“扇”，具体获取方法是判断每个横线和竖线组成的洞内是否存在扇，并判断扇形开启；这里的判断特征有：扇内开启线、标注。
59.步骤4.3：根据步骤4.1及步骤4.2中获取的要素利用门窗软件画出窗户图形。

技术特征：
1.一种基于图像识别的快速图形自动绘制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：获取轮廓，步骤1.1：获取二值图像，步骤1.2：将二值图处理得到轮廓图，以轮廓图每两点之间确定一个线段，得到线段集；步骤2：获取图形线段集，步骤2.1：判断是否存在转角标志，步骤2.2：判断重复线段，步骤2.3：判断线段之间交点得到交点集，步骤2.4：将有交点的线段归集到一个集合作为一个图形线段集，步骤2.5：图形线段集根据特征判断是否存在弧和斜边；步骤3：获取线段坐标，步骤3.1：划分层级，步骤3.2：确定每个层级的距离，步骤3.3：确定点实际位置；步骤4：获取门窗软件所需要素，步骤4.1：获取要素“外框”，步骤4.2：获取要素“扇”，步骤4.3：根据步骤4.1及步骤4.2中获取的要素利用门窗软件画出窗户图形。2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的快速图形自动绘制方法，其特征在于，步骤1.1采用sobel算子方案，具体是对图像每个像素进行上下、左右、左上右下、左下右上四个方向判断，像素点的值分别小于同一方向上十个像素点处的值，并且任意两处值差之和大于一个经验值，就判断是一个实际的点，将满足条件的点以白色绘制在一个跟原图尺寸一致的全黑图像上，得到二值图。3.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的快速图形自动绘制方法，其特征在于，步骤2.1判断是否存在转角标志，具体是采取特征为连续的点a1，a2，a3，a4，a5；其中a1和a5的横坐标在a2和a4的横坐标中间，a2和a3的距离与a3和a4的距离比例大于0.5小于2；则将转角处线段从线段集中去除。4.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的快速图形自动绘制方法，其特征在于，步骤2.2具体是通过条件判断合并重复线段，线段集中每两个线段进行比较，将端点离得比较近斜率近似的线段合并为一个线段；合并后对线段进行数字标注的，每个数字代表一条线段。5.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的快速图形自动绘制方法，其特征在于，步骤2.5中特征判断具体是：斜边是以“斜率”作为特征进行判断；弧是以“图像集两侧是垂直线，中间有三段以上不同斜率的线段联系着”作为特征进行判断。6.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的快速图形自动绘制方法，其特征在于，步骤3：获取线段坐标，具体方法如下：步骤3.1：划分层级，根据图形线段集中的横线和竖线将图形分为几个层级；步骤3.2：确定每个层级的距离，根据ocr文字识别技术，获取标注数字，根据数字落在某个层级内确定每个层级的距离；具体是横竖中最大的值作为实际宽和高，没有确定的部
分根据实际画的大小和比例确定距离；步骤3.3：确定点实际位置，根据交点关系确定所有点的实际位置。7.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的快速图形自动绘制方法，其特征在于，步骤4.1中要素“外框”的获取方法是以左下方为原点，以原点为起点遍历图形线段集得到外框，并根据转角判断外框数量，内部的竖线作为竖梃，横线作为横梃。8.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的快速图形自动绘制方法，其特征在于，步骤4.2中要素“扇”的获取方法是判断每个横线和竖线组成的洞内是否存在扇，并判断扇形开启；这里的判断特征有：扇内开启线、标注。

技术总结
本发明公开了一种基于图像识别的快速图形自动绘制方法，涉及图形识别技术领域，解决对画图人员画图水平要求高和画图人员出图速度慢的技术问题，包括步骤1：获取轮廓，步骤2：获取图形线段集，步骤3：获取线段坐标，步骤4：获取门窗软件所需要素。本发明能够辅助画图人员快速制图，并且帮助画图经验或者从业经验不足的画图人员判断图中内容，并便于画图人员能够快速制图；本发明中的方法使得图形获取迅速，并且能够自动绘制相关图形，省去了画图人员大量的工作精力，使得画图工作变得高效和容易。易。


技术研发人员：石坤 李向南 石磊 石点点 杨恒
受保护的技术使用者：洛阳虚幻科技有限公司
技术研发日：2021.11.09
技术公布日：2022/3/8