一种根据图纸处理应用场景自动推送处理模块的方法与流程

1.本发明涉及图纸处理技术领域，具体涉及一种根据图纸处理应用场景自动推送处理模块的方法。


背景技术：

2.在设计行业中，图纸设计出来以及历史库存往往不是立刻就能满足各种场景的业务需求，更不会拥有各种特殊处理过的图纸类型；在不同的信息化系统中，会存在需要不同的图纸类型，并且需要满足特殊要求的图纸需求。
3.如授权公告号为cn103761331b，授权公告日为2017-01-18公开了用于图纸数据的处理系统及其处理方法，其包括微处理器，其中，所述微处理器包括图纸数据模块、图纸报告数据模块与图纸测量数据模块，所述图纸数据模块与所述图纸报告数据模块通信连接，所述图纸报告数据模块与所述图纸测量数据模块通信连接；通过本处理系统及其处理方法，实现了数据互通互导，各软件间直接进行数据交流，从而大大提高了工作效率和准确性，把技术、检测等相关人员从繁重的看图和处理数据工作中解放出来，提高了转换与传递效率，提高了形成图纸数据的准确性。
4.如授权公告号为cn114969872a，授权公告日为2022-08-30公开了一种图纸数据的处理方法、装置、设备和介质。所述方法包括：读取待处理二维图纸；提取所述待处理二维图纸中各个线条的线条类型；获取所提取的线条类型对应的线条处理逻辑；根据所述线条处理逻辑对所述二维图纸中线条进行提取并转换为目标格式的线条。本技术还涉及一种模拟幕墙生成方法，所述模拟幕墙生成方法包括：按照所述的机械图纸数据的处理方法对待处理二维图纸进行处理得到目标格式的线条；根据所述目标格式的线条生成模拟幕墙。采用本方法不需要开发人员自己设计实现功能，减少开发人员开发时间，提高开发效率。
5.工程图纸的自动处理与识别是基于图像处理、图像识别以及图像理解技术而兴起的一门重要的计算机应用技术，也是cad/cam领域中亟待解决的关键技术之一。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种根据图纸处理应用场景自动推送处理模块的方法，以解决现有技术中的上述不足之处。
7.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种根据图纸处理应用场景自动推送处理模块，包括以下功能模块：图纸扫描输入及预处理模块、细化及矢量化处理模块、数据格式转换模块、图形编辑模块、帮助模块。
8.进一步地，所述处理模块处理流程如下：f1. 机械图纸的输入由扫描仪完成，选择扫描参数，在计算机屏幕上显示二值点阵图纸，利用打印机输出点阵图纸；f2. 细化及矢量化处理时，将二值点阵图利用对称双向侵蚀的方法细化成单线骨架图形，然后进行轮廓跟踪、粗细线识别及长矢量拟合处理，形成图纸的矢量数据文件，并
恢复箭头；f3. 对长矢量数据文件转换成二进制图形文件，再将二进制图形文件转换成可读性图形文件，从而利用autocad图形系统的全部功能进行编辑。
9.进一步地，所述帮助模块是为了说明处理模块的功能及计算机、图纸扫描仪、绘图机和打印机的操作使用而建立的。
10.一种根据图纸处理应用场景自动推送处理方法，其特征在于，包括以下步骤：s1. 将图纸经扫描仪扫描，把图形信息传输到计算机；s2. 图纸扫描输入到计算机后，对所得到的灰度图象进行二值化、平滑去噪处理；s3. 将有线宽的二值工程图形，变成线宽只有1bit的单线骨架图形；s4. 有线宽的二值工程图形信息经预处理和细化后已变成线宽只有1bit的单线骨架图形，再将其转换为矢量信息，用几何参数和属性参数描述的图形输出图素；s5. 将上述得到的矢量信息转换为图形描述格式；s6. 在autocad系统中对机械图纸进行编辑、修改，将编辑好的机械图纸存入图形库，实现图纸的计算机管理，利用绘图机输出图纸，用于生产。
11.进一步地，所述步骤s3采用双向侵蚀细化算法对二值化工程图形进行细化处理。
12.进一步地，所述双向侵蚀细化算法分两步进行：第一步，对每个黑点进行判断处理，如果是应去掉的点，则对此黑点进行标记，串行扫描的迭代次数是线宽的1/2；第二步，如无黑点被标记时，将所有被标记过的黑点删除，结束细化处理。
13.进一步地，所述步骤s4具体包括以下矢量化处理步骤：a. 图形自动跟踪识别将细化后的单线骨架图形点阵信息，转换成图形短矢量信息；b. 在进行识别处理的开始，人为选定细线物理宽度作阙值；采用抽取短矢量线段上的若干点，在原始二值图像文件中相应位置上找匹配点，然后计算其周围点数来获取线宽信息的识别方法。
14.进一步地，所述获取线宽信息的识别方法步骤如下：ⅰ. 定义每个像素在8个邻接点方向上的优先级，即跟踪方向，水平与垂直方向的邻接定义为直接邻点，另外4个点定义为间接邻点，并规定跟踪惯性规则为:原来的步进方向为像素的步进方向的优先选用方向；ⅱ. 搜索一图素的始点，然后在它周围8个邻接点中，按直接近邻点与间接邻点的优先度选定跟踪方向，即后继点，在同方向上作连续跟踪，直到间断点；ⅲ. 上述ⅱ中产生的间断点有两种可能:一是这个间断点为线段的中间拐点：把该点看作新方向的始点，返回到ⅱ继续跟踪，其结果是在一个图素的数据区中，顺序记录了一组连续的始点和拐点坐标值；二是为线段的终点：表示本图素跟踪结束，把间断点作为图素终点记录下来，为防止图素中线段的重复跟踪，删去已跟踪过的线段；ⅳ. 返回到第ⅱ步，按同样的方式搜索下一个图素的始点、拐点直到终点，上述步骤循环往复，直到无图素搜索为止；于是，完成了对整个图纸的自动跟踪。
15.进一步地，所述短矢量根据得到的折线集依据最小二乘法进行处理：
①ꢀ
删除多余拐点；
②ꢀ
利用折点数区分折线与圆弧；
③ꢀ
构造并实现了直线段、圆弧基本图素的拼接和长矢量拟合。
16.进一步地，所述基本图素包括：圆、圆弧及直线段，且用始末位置矢量表示直线段，用圆心、半径及始末角度来表示圆弧，用圆心、半径表示圆。
17.在上述技术方案中，本发明提供的一种根据图纸处理应用场景自动推送处理模块的方法，本发明采用计算机自动处理与识别技术，将二值点阵图形信息通过预处理(去噪声)、细化处理、矢量化处理等环节，转换为矢量化图形信息存储，从而解决现存的大量工程老图纸输入计算机，实现图纸的计算机管理、检索、资源共享等；并能通过屏幕显示，对图纸进行编辑、修改得到新的设计图纸，在提高工作效率的同时也提升图纸处理的质量。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明一种根据图纸处理应用场景自动推送处理模块的方法实施例提供的机械图纸自动识别流程结构示意图。
20.图2为本发明一种根据图纸处理应用场景自动推送处理模块的方法实施例提供的硬件结构示意图。
实施方式
21.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
22.如图1-2所示，本发明提供的一种根据图纸处理应用场景自动推送处理模块，包括计算机、图纸扫描仪、绘图机和打印机；处理模块包括以下功能模块：图纸扫描输入及预处理模块、细化及矢量化处理模块、数据格式转换模块、图形编辑模块、帮助模块。
23.处理模块处理流程如下：f1. 机械图纸的输入由扫描仪完成，可以选择合适的扫描参数，在计算机屏幕上显示二值点阵图纸；还可以进行点阵状态下的编辑、增删图线、拼接图纸等，利用打印机可以输出点阵图纸；f2. 细化及矢量化处理时，可将二值点阵图利用对称双向侵蚀的方法细化成单线骨架图形，然后进行轮廓跟踪、粗细线识别及长矢量拟合处理，形成图纸的矢量数据文件，并可恢复箭头；f3. 对长矢量数据文件可以转换成dxb二进制图形文件，也可以转换成dxf可读性图形文件，从而可以利用autocad图形系统的全部功能进行编辑、修改、填写汉字、绘图输出等。
24.帮助模块是为了说明处理模块的功能及计算机、图纸扫描仪、绘图机和打印机的操作使用而建立的。
25.一种根据图纸处理应用场景自动推送处理方法，包括以下步骤：s1. 将图纸经扫描仪扫描，把图形信息传输到计算机；s2. 图纸扫描输入到计算机后，对所得到的灰度图象进行二值化、平滑去噪处理；s3. 将有一定线宽的二值工程图形，变成线宽只有1bit的单线骨架图形，减少二值工程图形的数据量，利于抽取图形特征和矢量化；s4. 有线宽的二值工程图形信息经预处理和细化后已变成线宽只有1bit的单线骨架图形，再将其转换为矢量信息，并确定其图素；s5. 将上述得到的矢量信息转换为图形描述格式，如转换成autocad系统能接受的dxb或dxf图形文件；s6. 在autocad系统中对机械图纸进行编辑、修改，将编辑好的机械图纸存入图形库，实现图纸的计算机管理，也可利用绘图机输出图纸，用于生产。
26.进一步地，步骤s3采用双向侵蚀细化算法对二值化工程图形进行细化处理。
27.进一步地，双向侵蚀细化算法分两步进行：第一步，对每个黑点进行判断处理，如果是应去掉的点，则对此黑点进行标记，串行扫描的迭代次数是线宽的1/2；第二步，如无黑点被标记时，将所有被标记过的黑点删除，结束细化处理。
28.进一步地，步骤s4具体包括以下矢量化处理步骤：a. 图形自动跟踪识别将细化后的单线骨架图形点阵信息，转换成图形短矢量信息；b. 在进行识别处理的开始，人为选定细线物理宽度(二值像点数)作阙值。采用抽取短矢量线段上的若干点，在原始二值图像文件中相应位置上找匹配点，然后计算其周围点数来获取线宽信息的识别方法。
29.进一步地，获取线宽信息的识别方法步骤如下：ⅰ. 定义每个像素在8个邻接点方向上的优先级，即跟踪方向，水平与垂直方向的邻接定义为直接邻点，另外4个点定义为间接邻点，并规定跟踪惯性规则为:原来的步进方向为像素的步进方向的优先选用方向；ⅱ. 搜索一图素的始点，然后在它周围8个邻接点中，按直接近邻点与间接邻点的优先度选定跟踪方向，即后继点。并在同方向上作连续跟踪，直到间断点；ⅲ. 上述ⅱ中产生的间断点有两种可能:一是这个间断点为线段的中间拐点：把该点看作新方向的始点，返回到ⅱ继续跟踪，其结果是在一个图素的数据区中，顺序记录了一组连续的始点和拐点坐标值；二是为线段的终点：表示本图素跟踪结束，把间断点作为图素终点记录下来，为防止图素中线段的重复跟踪，删去已跟踪过的线段；ⅳ. 返回到第ⅱ步，按同样的方式搜索下一个图素的始点、拐点直到终点。上述步骤循环往复，直到无图素搜索为止。于是，完成了对整个图纸的自动跟踪。
30.进一步地，短矢量根据得到的折线集依据最小二乘法进行处理：
①ꢀ
删除多余拐点；
②ꢀ
利用折点数区分折线与圆弧；
③ꢀ
构造并实现了直线段、圆弧基本图素的拼接和长矢量拟合。
31.进一步地，基本图素包括：圆、圆弧及直线段，且用始末位置矢量表示直线段，用圆心、半径及始末角度来表示圆弧，用圆心、半径表示圆，有效地压缩了图纸矢量信息数据量。
实施例
32.一种根据图纸处理应用场景自动推送处理方法，包括以下步骤：s1. 将图纸经扫描仪扫描，把图形信息传输到计算机；s2. 图纸扫描输入到计算机后，对所得到的灰度图象进行二值化、平滑去噪处理；s3. 将有一定线宽的二值工程图形，变成线宽只有1bit的单线骨架图形，减少二值工程图形的数据量，利于抽取图形特征和矢量化；s3采用双向侵蚀细化算法对二值化工程图形进行细化处理。
33.双向侵蚀细化算法分两步进行：第一步，对每个黑点进行判断处理，如果是应去掉的点，则对此黑点进行标记，串行扫描的迭代次数是线宽的1/2；第二步，如无黑点被标记时，将所有被标记过的黑点删除，结束细化处理。
34.s4. 有线宽的二值工程图形信息经预处理和细化后已变成线宽只有1bit的单线骨架图形，再将其转换为矢量信息，并确定其图素；矢量化处理步骤：a. 图形自动跟踪识别将细化后的单线骨架图形点阵信息，转换成图形短矢量信息；获取线宽信息的识别方法步骤如下：ⅰ. 定义每个像素在8个邻接点方向上的优先级，即跟踪方向，水平与垂直方向的邻接定义为直接邻点，另外4个点定义为间接邻点，并规定跟踪惯性规则为:原来的步进方向为像素的步进方向的优先选用方向；ⅱ. 搜索一图素的始点，然后在它周围8个邻接点中，按直接近邻点与间接邻点的优先度选定跟踪方向，即后继点。并在同方向上作连续跟踪，直到间断点；ⅲ. 上述ⅱ中产生的间断点有两种可能:一是这个间断点为线段的中间拐点：把该点看作新方向的始点，返回到ⅱ继续跟踪，其结果是在一个图素的数据区中，顺序记录了一组连续的始点和拐点坐标值；二是为线段的终点：表示本图素跟踪结束，把间断点作为图素终点记录下来，为防止图素中线段的重复跟踪，删去已跟踪过的线段；ⅳ. 返回到第ⅱ步，按同样的方式搜索下一个图素的始点、拐点直到终点。上述步骤循环往复，直到无图素搜索为止。于是，完成了对整个图纸的自动跟踪。
35.b. 在进行识别处理的开始，人为选定细线物理宽度(二值像点数)作阙值。采用抽取短矢量线段上的若干点，在原始二值图像文件中相应位置上找匹配点，然后计算其周围点数来获取线宽信息的识别方法；短矢量根据得到的折线集依据最小二乘法进行处理：
①ꢀ
删除多余拐点；
②ꢀ
利用折点数区分折线与圆弧；
③ꢀ
构造并实现了直线段、圆弧基本图素的拼接和长矢量拟合。
36.基本图素包括：圆、圆弧及直线段，且用始末位置矢量表示直线段，用圆心、半径及始末角度来表示圆弧，用圆心、半径表示圆，有效地压缩了图纸矢量信息数据量。
37.c. 经过自动跟踪识别之后的图形文件，对线段及圆弧的描述是通过给出始末点位置矢量，以及大量的中间点位置矢量实现的。
38.s5. 将上述得到的矢量信息转换为图形描述格式，如转换成autocad系统能接受的dxb或dxf图形文件；s6. 在autocad系统中对机械图纸进行编辑、修改，将编辑好的机械图纸存入图形库，实现图纸的计算机管理，也可利用绘图机输出图纸，用于生产。
39.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

技术特征：
1.一种根据图纸处理应用场景自动推送处理模块，其特征在于，包括以下功能模块：图纸扫描输入及预处理模块、细化及矢量化处理模块、数据格式转换模块、图形编辑模块、帮助模块。2.根据权利要求1所述的一种根据图纸处理应用场景自动推送处理模块，其特征在于，所述图纸处理应用场景自动推送处理模块处理流程如下：f1. 机械图纸的输入由扫描仪完成，选择扫描参数，在计算机屏幕上显示二值点阵图纸，利用打印机输出二值点阵图纸；f2. 细化及矢量化处理时，将二值点阵图纸利用对称双向侵蚀的方法细化成单线骨架图形，然后进行轮廓跟踪、粗细线识别及长矢量拟合处理，形成图纸的矢量数据文件，并恢复箭头；f3. 对长矢量数据文件转换成二进制图形文件，再将二进制图形文件转换成可读性图形文件，从而利用autocad图形系统的全部功能进行编辑。3.根据权利要求1所述的一种根据图纸处理应用场景自动推送处理模块，其特征在于，所述帮助模块是为了说明处理模块的功能及计算机、图纸扫描仪、绘图机和打印机的操作使用而建立的。4.一种根据图纸处理应用场景自动推送处理方法，其特征在于，包括以下步骤：s1. 将图纸经扫描仪扫描，把图形信息传输到计算机；s2. 图纸扫描输入到计算机后，对所得到的灰度图象进行二值化、平滑去噪处理，即得有线宽的二值工程图形；s3. 将上述得到的有线宽的二值工程图形，变成线宽只有1bit的单线骨架图形；s4. 有线宽的二值工程图形信息经预处理和细化后已变成线宽只有1bit的单线骨架图形，再将其转换为矢量信息，用几何参数和属性参数描述的图形输出图素；s5. 将上述得到的矢量信息转换为图形描述格式；s6. 在autocad系统中对机械图纸进行编辑、修改，将编辑好的机械图纸存入图形库，实现图纸的计算机管理，利用绘图机输出图纸，用于生产。5.根据权利要求4所述的一种根据图纸处理应用场景自动推送处理方法，其特征在于，所述步骤s3采用双向侵蚀细化算法对二值化工程图形进行细化处理。6.根据权利要求5所述的一种根据图纸处理应用场景自动推送处理方法，其特征在于，所述双向侵蚀细化算法分两步进行：第一步，对每个黑点进行判断处理，如果是应去掉的点，则对此黑点进行标记，串行扫描的迭代次数是线宽的1/2；第二步，如无黑点被标记时，将所有被标记过的黑点删除，结束细化处理。7.根据权利要求4所述的一种根据图纸处理应用场景自动推送处理方法，其特征在于，所述步骤s4具体包括以下矢量化处理步骤：a. 图形自动跟踪识别将细化后的单线骨架图形点阵信息，转换成图形短矢量信息；b. 在进行识别处理的开始，人为选定细线物理宽度作阙值；采用抽取短矢量线段上的若干点，在原始二值图像文件中相应位置上找匹配点，然后计算其周围点数来获取线宽信息的识别方法。8.根据权利要求7所述的一种根据图纸处理应用场景自动推送处理方法，其特征在于，
所述获取线宽信息的识别方法步骤如下：ⅰ. 定义每个像素在8个邻接点方向上的优先级，即跟踪方向，水平与垂直方向的邻接定义为直接邻点，另外4个点定义为间接邻点，并规定跟踪惯性规则为:原来的步进方向为像素的步进方向的优先选用方向；ⅱ. 搜索一图素的始点，然后在它周围8个邻接点中，按直接近邻点与间接邻点的优先度选定跟踪方向，即后继点，在同方向上作连续跟踪，直到间断点；ⅲ. 上述ⅱ中产生的间断点有两种可能:一是这个间断点为线段的中间拐点：把该点看作新方向的始点，返回到ⅱ继续跟踪，其结果是在一个图素的数据区中，顺序记录了一组连续的始点和拐点坐标值；二是为线段的终点：表示本图素跟踪结束，把间断点作为图素终点记录下来，为防止图素中线段的重复跟踪，删去已跟踪过的线段；ⅳ. 返回到第ⅱ步，按同样的方式搜索下一个图素的始点、拐点直到终点，上述步骤循环往复，直到无图素搜索为止；于是，完成了对整个图纸的自动跟踪。9.根据权利要求7所述的一种根据图纸处理应用场景自动推送处理方法，其特征在于，所述短矢量根据得到的折线集依据最小二乘法进行处理：
①ꢀ
删除多余拐点；
②ꢀ
利用折点数区分折线与圆弧；
③ꢀ
构造并实现了直线段、圆弧基本图素的拼接和长矢量拟合。10.根据权利要求9所述的一种根据图纸处理应用场景自动推送处理方法，其特征在于，所述基本图素包括：圆、圆弧及直线段，且用始末位置矢量表示直线段，用圆心、半径及始末角度来表示圆弧，用圆心、半径表示圆。

技术总结
本发明公开了一种根据图纸处理应用场景自动推送处理模块的方法，包括以下功能模块：图纸扫描输入及预处理模块、细化及矢量化处理模块、数据格式转换模块、图形编辑模块、帮助模块。本发明采用计算机自动处理与识别技术，将二值点阵图形信息通过预处理去噪声、细化处理、矢量化处理等环节，转换为矢量化图形信息存储，从而解决现存的大量工程老图纸输入计算机，实现图纸的计算机管理、检索、资源共享等；并能通过屏幕显示，对图纸进行编辑、修改得到新的设计图纸，在提高工作效率的同时也提升图纸处理的质量。纸处理的质量。纸处理的质量。


技术研发人员：王光耀 张利勇 尤嘉庆 吴凤品 曲秀娟 韩轩 毛小春 侯立刚 吴坚华 王海江 王欢 刘瑜 顾欣 刘炎召 王森 胡南 顾伟香 陈鑫文 王硕
受保护的技术使用者：宝武共享服务有限公司
技术研发日：2023.03.18
技术公布日：2023/8/5