工程图矢量化识别技术研究综述

工程图样的识别与理解是模式识别领域中较活跃的研究主题之一,在3D重建、信息交换、基于内容的工程图检索、2D工程图样的识别和理解等领域均有着广阔的应用前景。重点回顾了工程图样的矢量化识别与理解目前发展水平和常用的矢量化识别方法,并对研究的历史和现状进行了较为全面的综述,分析比较了目前各种算法模型的优点和不足。对工程图样的矢量化识别与理解研究难点及未来的发展趋势作了较为详细的分析。     

图文自动分离的方法研究

本文给出了一种新的图文自动分离算法，可以将工程图中的文字符号信息与图形信息分割开来。该算法基于对“图”和“文”不同几何特性的分析，采用了不是直接提取文字而是尽量删除非文图形的新思路，对工程图中包含有的中西文、尺寸数字及特殊符号等非图文字均能处理，并且对工程图种类、噪声水平、字图粘连及书写方向等因素几乎不加限制。本算法可以应用于工程图自动输入系统、中西文处理与识别及其它ＣＡＤ／ＣＡＭ应用中。     

工业系统图标的语义性分析及图标可视化设计

智能工业系统图标的呈现方式能够影响操作员的视觉认知效率。针对国内外工业系统图标进行指示性、安全性、色彩性等语义研究,分析工业系统图标符号语义与实体的具体关联性。分析可知,类象符号表现为名词性的含义或工作状态;标识符号表现为动作和行为,描述操作员行为的目的性;象征符号主要描述动作图形化,不带引导性;综合性符号主要是由类象与标识结合或者类象与象征构成。根据工业系统图标的语义关联性,设计了十种工业系统图标,并通过语义差异量表问卷形式获取用户反馈。调研结果表明,类象和象征语义表现方式在工业系统图标设计中识别性最强,黄色等纯色促进图形符号警示语义的传达,更有利于提高操作员对不同指示范围图标的识别操作效率。     

三维重建新方法及新技术研究

分析了基于二维工程视图重建三维立体问题,以实际工程图样为重建对象,提出三维重建新方法,即工程语义为基础,基元之间的关系识别是先导,基元识别是关键,基元合成是根本;研制了工程语义处理、基元关系识别、基元识别、基元合成等新技术;实现了一个三维重建原型系统,输出了以工程图样为对象的三维重建实例。     

引入三维几何建模的工程图学教学模式分析与比较

分析了引入三维几何建模后的工程图学教学模式的特点和内涵。通过研究近年来国内部分高校引入三维几何建模的工程图学的教学实践,对三维几何建模引入工程图学的教学内容、教学方法、教学效果进行了比较与分析,找出了引入三维几何建模的工程图学不同教学模式的优势和存在的问题,提出了引入三维几何建模的工程图学教学模式的基本观点和基本原则。     

设计符号学在壁画设计中的应用研究

人们在日常的生活过程中,以及在进行一系列的生产劳动中,需要面对不同的信息,对于这样的信息我们不仅要识别,感受,还要理解和判断。符号现象是与人相关联的一种社会存在,它陪伴着人类全部历史过程的形成,它又成为了最具现代意义的研究对象。符号学现在应用于各个人文学科,它也是当代哲学和其他思想的核心理论之一,成为了当今社会科学研究的一个重要领域。符号的研究也并非西方的专利,追溯符号的历史,整个殷商时代的历史,就是符号语义研究的历史、符号诠释的历史。本文以符号学为基础,浅析设计符号学在传统壁画与当代壁画的应用。     

灯具的产品语义及应用原则研究

对灯具设计原则与语义符号进行探讨,指出了基础性、传承性、创新性和综合性四大原则。在相应的原则中,基于图形学对古代灯具的原有符号及传承语义符号、现代灯具的各个部件的语义符号以及未来可预见灯具的创新性语义符号进行相应研究,得出基础性、传承性和创新性的产品语义符号,对应用原则进行阐述和补充,为未来新技术下的灯具设计提供参考。     

最大斜度线在图学理论中的合理诠释及应用研究

最大斜度线在工程图学中较少研究,其几何定义与作图过程晦涩抽象,但其在建筑设计与工程制图中应用频率很高。对其进行更为确切的定义分析、空间探讨,辅以工程实例的推演及三维可视化表现,有助于深化概念、拓展视野,从而也增强了基础图学理论与后续专业知识的有效衔接。     

公交服务系统APP的色彩语义编解码研究

从色彩语义的角度,结合心理学、符号学、产品语义学等知识,对公交服务系统APP色彩的外延意指和内涵意指两个层级的色彩语义进行系统分析,采用符号学编解码理论及方法,对公交服务APP中的色彩设计进行语义构成、语义传达和语义设计,研究得出其色彩设计框架。色彩符号外延语义表现为“显在”关系,由公交服务系统APP色彩直接说明内容本身。内涵语义是第二层级,表现为“潜在”关系,间接说明公交服务系统APP色彩内容以外的内容,在使用环境中显示出的心理性、社会性或文化性含义。经过对公交服务系统APP色彩语义要素中设计师—用户—色彩设计关系分析,通过设计编码、使用译码、最终效果的解码与反馈等,完成编解码的过程。通过分析用户对色彩语义的认知及色彩组合的感知模型,分析用户在接受色彩符号时对其语义的解码思路,研究公交服务系统APP色彩设计方法,提高用户对色彩语义解码的效率和质量,为公交服务系统APP的色彩设计提供理论依据。     

基于矢量邻接图的剖面域识别与重建

在矢量化识别剖面域是进行图形语义理解的一个重要部分。本文先对扫描工程图样进行基于单义域邻接图的矢量化。然后基于矢量邻接图以剖面线段为特征图元,根据剖面线构成语法规则,搜索属于同一剖面域的所有剖面线段,并根据剖面线提取包围图元（包括内环和外环）,进而求解轮廓线,重新绘制剖面线。同时删除已经提取的剖面线段。文中对多种剖面域模式进行了识别.     

一种非盲检测的二维工程图数字水印算法

提出了一种基于傅立叶描述子的二维工程图的数字水印方法。该方法通过从工程图中提取特定顶点构造出复值信号量再进行傅立叶变换,通过对变换后的傅立叶变换系数幅值进行调制,嵌入符合N(0,1)分布的伪随机水印序列。通过实验确定水印检测中相关测试的阀值,从而根据相关值检测水印的存在与否。实验结果证明这种方法对平移、旋转、添加及删除部分实体等攻击具有良好的鲁棒性。     

关于CAD制图标准制订的探讨

工程制图标准应适应CAD技术和图形信息处理技术的发展,特别是工程图自动识别技术的发展。根据计算机绘图和工程图识别需要,提出了制订CAD制图标准应考虑的原则：使画图和看图简单方便,又有利于工程图识别;便于区分人工痕迹与污染缺损。探讨了GB／T14665－1998《机械工程CAD制图规则》和GB／T17450－1998《技术制图图线》标准的制订。     

工程图文本信息的自动提取与建库技术研究

介绍了一个工程图文本信息自动建库系统的设计与实现,系统可自动提取ＡｕｔｏＣＡＤ绘制的工程图中的文字信息,实现自动建库和查询,为工程图纸管理系统提供了一种自动、高效的文本信息输入手段。     

面向多张CAD图纸的文本信息自动提取与实现

针对现有图纸文本信息自动提取方法仅能提取单张图纸中的标题栏和明细表内容的情况,提出了一种面向多张CAD（computer aided design,计算机辅助设计）图纸的文本信息自动提取方法,并开发了相应的自动提取与校核系统。采用块表记录迭代器对多张CAD图纸中的所有属性块进行遍历,基于块名筛选得到图纸块及其插入点坐标和幅面,从而确定每张图纸的位置;根据多段线和属性块对多张CAD图纸的文本信息进行属性分类,通过构建窗口选择集来获取图纸中的文本信息并进行提取;利用数组形式输出所提取的文本信息并与原文件进行对比。最后,开发了一套面向多张CAD图纸的文本信息自动提取与校核系统,并通过对连接器电路图文本信息的提取和校核验证了所提出方法和系统的可行性。结果表明,所提出的方法为CAD图纸文本信息的提取提供了新的思路,所开发的系统为企业操作人员提取CAD图纸文本信息提供了新工具,可显著提高工作效率。     

字形轮廓的精确表示及其在文字向量化中的应用

从二进制图像中提取轮廓是许多图像处理应用中的重要内容,例如:扫描文档图像的向量化、对象分割、模式识别、手写文档和AutoCAD绘图中的内容解释、手绘卡通动画等。本文提出的轮廓跟踪算法能够生成具有以下特性的精确轮廓描述:首先,它能够有效地处理单像素宽度以及自相交的字形轮廓;其次,在轮廓跟踪的过程中,该算法可以将内、外轮廓与相应的对象区域相关联(例如字母‘B’由一个外轮廓与两个内轮廓组成),这将有利于对象的后续处理过程;第三,与传统的8-邻域或4-邻域连通轮廓跟踪算法相比,本文的方法能够精确地捕捉到字符的形状和尺度信息,这对于提高对象的保真度是十分重要的;最后,本文的算法简明,易于实现。     

采用ObjectARX 2006的多段线自动生成及编辑

将AutoCAD中的图形粘贴到Office系列软件中会导致图线宽度丢失和线宽不易调整等问题,将图线转化为多段线是解决这一问题的常用方法.论文分析了使用AutoCAD内部命令实现图线转化成多段线过程中存在的问题,给出了一种将工程图形自动转化为多段线的方法.该方法将工程图形中的图线分成开环和闭环两种,并自动识别图线类型,智能调整图线宽度,避免了手工调整过程中存在的问题,提高了效率.     

计算机辅助Watt型平面六连杆机构分支自动识别

针对Watt型平面六连杆机构解域分析问题,提出了基于欧拉公式和判别法的平面四环链和平面六环链的奇异点识别方法,并结合平面四环链和平面六环链的运动特征,对Watt型平面六连杆机构进行了分支自动识别研究。首先,基于提出的识别方法并结合MFC（microsoft foundation classes,微软基础类库）设计了计算机辅助识别软件,实现对Watt型平面六连杆机构的分支、构型位置以及奇异点坐标的自动识别。然后,基于识别结果分析Watt型平面六连杆机构的可行域,再根据Watt型平面六连杆机构的可行域生成机构的运动仿真视频,并通过仿真视频分析其运动学特性。最后,结合实例演示Watt型平面六连杆机构分支的自动识别过程。结果显示该计算机辅助识别软件能够对该机构分支进行自动判别。研究结果表明利用所提出的Watt型平面六连杆机构分支自动识别方法可简便快捷地实现对机构的可行域分析和运动学分析,具有较强的工程实用性。     

Knowledge-based interpretation of architectural drawings

A method for machine interpretation of architectural (or other) schematic drawings is presented. The central problem is to build an efficient drawing parser (i.e., a program that identifies the semantic entities, characteristics, and relationships that are represented in the drawing). The parser is built from specifications of the drawing grammar and an underlying spatial model. The grammar describes what to look for, and the spatial model enables the parser to find it quickly. Coupled with existing optical recognition technology, this technique enables the use of drawings directly as: (1) a database to drive various Architecture-Engineering-Construction (AEC) applications; (2) a communication protocol to integrate CAD systems; (3) a traditional user interface.