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大量的厂矿由于多年的生产,积累了成千上万的设计图纸,很多年代久远的纸质图纸现在仍然具有重要的使用价值。为了保管、使用和修改这些资料,遇到了很多的问题,数字化处理是必由之路,特别是在采用信息网络管理的企业,其迫切性就更为突出。本课题的研究在现代信息化社会中的应用非常广泛。
本论文对现有的图纸数字化技术进行研究,了解了纸质图纸数字化应用领域、研究现状和发展前景。纸质图纸的数字化处理包括图纸的压缩存储和图纸的标准化处理,处理的基点在于对图纸的理解之上。如何将一张纸质图纸数字化,数字化以后的图纸具有较高的清晰度,更加规范化,并使数字化后的图纸信息数据占有最少的存储空间是我们亟待解决的问题。
作者将纸质图纸数字化处理关键技术分为四个主要部分:图纸理解、图纸压缩存储、图纸标准化处理及图纸的重构。
对扫描后的图纸进行二值化处理,采用人工开窗的方式,对不同的区域,按图纸质量的差异采用不同的阈值进行二值化,使二值化的效果达到最佳,并根据需要对二值化后的图纸进行平滑、去噪等处理,为后续的图纸信息理解做好准备工作。
由于图纸的尺寸一般较大,这样的图像即使采用现行压缩效果较好的压缩算法,也难于将压缩数据降到可以接受的大小。因此,需要寻求更佳的压缩途径。对线型图形来讲,最合理的压缩方式是基于描述字格式,仅用较小的信息量,分别记录图纸上的元器件信息,用坐标位置来描述元器件符号之间以及和导线的拓扑关系,从而完成对整幅图纸信息的压缩存储。这种存储图纸的方法是本课题的一个创新点。
纸质图纸大部分由人工手绘,而且由于电路元器件自身的多样性和不同地区采用的标准的多样性,图纸使用符号的标准不同,这就造成了图纸复用的不便。元器件符号的标准化处理成为数字化过程中十分重要的环节,也是数字化处理后,图纸重用的基础条件。在以前的标准化处理过程中,通常采用元器件符号位图替换的方法,这样操作起来不仅数据量大,而且准确度不高。作者根据图纸压缩存储的格式,采用了自建元器件库的方法来进行标准化处理,库中的每个元器件数据都根据国标GB/T4728制作,在图纸重构的时候,根据压缩存储的数据,调用标准元器件库中的元器件符号进行替换,完成图纸的标准化处理。
本文的两个主要创新点在于图纸数据的压缩存储和标准化处理,图纸的压缩率能达到100以上,标准化处理后的图纸使用统一标准,具有更广泛的通用性。这两个创新点能够广泛的应用于纸质图纸数字化处理中。近年来,很多学者在纸质图纸数字化处理这一领域做了大量的研究,也有了很多的成果,但是真正智能化、高实用性的系统还有待于我们近一步去研究开发。