GS柱表和PKPM柱表的識別方法研究

石學榮，汪 雷

(華東交通大學 土木建筑學院，江西南昌 330013)

GS柱表和PKPM柱表的識別方法研究

石學榮，汪 雷

(華東交通大學 土木建筑學院，江西南昌 330013)

GS柱表和PKPM柱表是結合柱定位圖表示多層柱截面尺寸、鋼筋的一種表示方法。通過分析GS柱表和PKPM柱表的特點，提出GS柱表和PKPM柱表的識別方法。將算法程序在自主的三維建模平臺上進行測試分析，對不同的柱表均能正確提取到表格內的信息并后續能成功匹配到模型中。實驗結果表明：所提方法在計算機圖形算量中，簡化了建模操作，提高了三維建模速度和效率。

柱表; 坐標; 模板; 字符; 鏈表 數組

工程量計算是編制工程造價的基礎工作，具有工作量大、繁瑣、費時等特點，約占編制整份工程造價工作量的 50%～70%，而且其精確度和快慢程度將直接影響造價計算的質量與速度。改進工程量計算方法，對于提高工程造價質量，加快造價計算速度，減輕造價師的工作量，增強審核、審定透明度都具有十分重要的意義[1]。

現在算量軟件可以通過軟件接口導入設計院采用結構設計軟件設計的電子圖紙, “GS柱表”和“PKPM柱表”就是分別由廣廈和PKPM的結構設計軟件輸出的結構施工圖紙的表格。在軟件建模過程中，不用畫圖,只需進行構件屬性定義和構件的轉化就能準確計算工程量,大大降低了預算人員的繁瑣工程量過程的計算和節省預算人員計算時間,同時也能減輕算量人員的勞動強度。

用柱表表示的柱屬性，如果手工定義輸入屬性，操作起來比較繁瑣，工作量大，耗費時間長不利于提高效率，所以自動識別GS柱表和PKPM柱表，提取柱的屬性信息的研究是一個很重要的課題。傳統的表格識別，主要是通過掃描表格輸入到計算機，然后通過二值化處理，去噪和陰影去除進行預處理[2]，對表格結構進行分析[3-4]，利用坐標關系提取表格[5-9]。現在是將柱表導入到三維建模平臺進行表格信息的提取，則傳統的方法就不再適用了。本文提出了將DXF格式的文件導入到操作平臺[10]，分析柱表的特點，建立柱表模板，根據坐標關系將柱表識別柱表到柱表模板，快速地生成柱屬性。

1 柱表的特點

GS柱表和PKPM柱表內的屬性有：柱截面尺寸、縱筋、箍筋、箍筋加密區長度等。如表1所示的GS柱表，柱表表頭在下方，每一列的信息都一樣。如表2所示的兩張PKPM柱表，柱表表頭在上方，不同的施工圖紙柱表的格式不一樣。

2 柱表的識別

2.1 操作平臺重建柱表

將CAD圖紙導入到操作平臺重建，采用了CAD圖紙的轉換文件DXF格式文件(DXF ( Data Exchange Format)是AutoCAD推出的一種開放的矢量數據格式)，識別與重建對象中的圖元(線段、塊信息等)。如表3所示是一條直線的代碼：直線的起點坐標是(10，20，30)終點坐標是(11，21,31)，代碼39表示直線的厚度，210、220、230分別是X、Y、Z方向分量，通過DXF組碼讀取到了直線的起點坐標和終點坐標就可以在操作平臺繪制出這條直線。同樣讀取到字符的坐標和文本信息按照坐標位置將文本信息如表4在操作平臺顯示。

表1 GS柱表

表2 PKPM柱表

2.2 柱表坐標提取

在操作平臺重建了柱表，用一窗口框住要提取的柱表，把直線段保存在鏈表LineList中,把字符保存在鏈表BzList中。柱表的線段有單根直線也可能有多段線(幾段線段構成的連續線條)，若為多段線則分解為單段線。然后根據鏈表LineList中儲存的坐標信息，找到表格線中最小值x1、y1和最大值x2、y2。并將豎直線段x坐標按照從小到大存放在xi數組, 數組的個數為表格的列數。水平線段的y坐標：x坐標是x1的存放在yi數組，x坐標是xi[1]的儲存在yj數組，y坐標按照從小到大的順序存放，并把yi中數據插入或添加到yj數組中，該數組的個數為行數。如表5所示柱表的行所對應的yj={0，1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14}，列所對應的xi={0,1,2，3，4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16，17,18,19，20}。

表3 直線的代碼

表4 在操作平臺重建的柱表

表5 GS柱表坐標

2.3 GS柱表的識別方法

柱表表格的坐標已經進行排序，根據字符的坐標值開始提取字符。以表6為例說明GS柱表的字符識別的過程：

(1)根據GS柱表的特點建立了一個空白的柱表模板如表6，然后提取字符在模板顯示。

(2)定義數組存放柱名稱、行數據。

表6 GS柱表模板

定義m_z字符串數組存放柱名稱，m_zi字符串數組存放行數據，m_zj字符串數組存放柱名稱不為空、截面尺寸不為空、層號不為空的行數據。由yi數組的總個數-1確定m_z的個數，并賦初值為空字符串("")。同理yj數組的總個數-1確定表格中行的個數，并賦初值為空字符串("")。如表5所示 m_z數組有3個字符串，m_zi數組有14個字符串。

(3)查找柱名稱儲存在m_z數組，其他行數據儲存在m_zi數組，柱表表頭不提取。

從字符鏈表找出帶“Z”或“z”且x坐標在第一列的(xi[0]<=x=xi[1])且根據x坐標判斷其列，將“M + 列數-1 + _ + 字符文本 + |”存放在y坐標所對應的m_zi行。如：m_zi[2]= M1_1|M2_4500|M3_C30|M4_F|M5_500X60|M9_2B25|M10_2B22|M11_2B20|M16_A8@200|M17_A8@100|M18_1300|M19_A8@10|。

(4)將m_z數組的數據儲存在m_zi數組。

比較yi[i]和yj[j]的大小，將“M0_ + m_z[i-1] + |”存放在所對應的m_zi行的前面。如：yi[2]>yj[1], 將m_z[1]存放在m_zi[1]的前面，即m_zi[2]=M0_Z43|M1_1|M2_4500|M3_C30|M4_F|M5_500X600|M9_2B25|M10_2B22|M11_2B20|M16_A8@200|M17_A8@100|M18_1300|M19_A8@100|

(5)柱名稱不為空、截面尺寸不為空、層號不為空的行數據儲存在m_zj數組，在柱模板的鏈表儲存并顯示引進函數GetSofC()用于提取m_zi數組中“M列數_”后及“|”前的字符文本。若提取到M0_之后的字符不為空且M2_之后的字符不為空且M5_之后的字符不為空，則根據字符串‘M列數_’和模板對照進行字符提取，儲存在m_zj數組和模板的鏈表，如表7在柱模板顯示。如：m_zj[0]=Mz_Z43|Ceng_1|H_4500|C_C30|Gx_F|b_500|h_600|Zj_2B25|Zb_2B22|Zh_2B20|Gj_A8@100/A8@200|Ln_1300|Zn_1|Zx_框架柱|按照順序在柱表模板顯示。

表7 提取到模板的GS柱表

當有多張柱表要提取時，第一張柱表全部提取完之后，將xi、yi、yj、m_z、m_zi數組儲存的數據全部刪除，鏈表LineList中的直線段添加到鏈表linelist1，鏈表BzList中的字符添加到鏈表BzList1，將鏈表LineList中和鏈表BzList中數據移除，按照2～4步驟繼續提取柱表。將柱名稱不為空、截面尺寸不為空、層號不為空的行數據儲存在m_zj數組，在柱模板的鏈表儲存并顯示。

2.4 PKPM柱表的識別

PKPM柱表的識別方法和GS柱表的識別方法類似，在提取柱表之前檢查標高用[～、﹣]隔開“+、-”號要正確， 因為PKPM柱表沒有很規范的表示，所以在建立柱表時要預留幾個空白列將字符臨時存放，可以對每一列按照表頭將表格進行剪切、粘貼處理，如表8是提取到PKPM的柱表。

表8 提取到模板的PKPM柱表

對圖8中的表格進行處理，將提取的的表頭信息進行剪切、粘貼處理，與柱表模板表頭對應；標高列的字符有漢字或者其他符號的都替換成具體的標高值：標高列的字符“#”替換成具體的數值；最后刪除提取的CAD表頭，處理后的結果如表9。

表9 處理后的柱表

3 結束語

本文通過對PKPM柱表和GS柱表分析，針對圖表的特點，提出了GS柱表和PKPM柱表的識別方法。導入DXF文件在操作平臺重建柱表，讀取柱表的數據信息，按照坐標值和字符文本特點將字符儲存在一維數組，突破原始的二維數值儲存方法，這種方法無論柱表會有怎樣的變化都可以很快地進軟件更新，引用函數GetSofC()提取字符，最后在柱模板顯示并進行處理，實現了柱表的提取。柱表提取成功可以有效的減少造價員的工作量，加快三維的建模速度，提高效率。根據GS柱表和PKPM柱表的識別方法還可以對樓層表、連梁表、基礎承臺表、暗柱列表等進行識別并快速的提取屬性。

[1] 趙海濱,于美艷.三維算量軟件現狀及發展方向研究[J].建筑經濟,2008，(5):90-92

[2] 邵珠貴,楊慧英.基于表格自動識別的預處理技術研究[J].長春師范學院學報:自然科學版， 2012,31(6):41-44

[3] 劉冰,江早,胡軍安,等.表格文件圖像邏輯結構提取方法[J].中國圖象圖形學報，2000,5(8):678-683

[4] 劉建紅,蔡士杰.建筑圖中參數化描述的語法分析方法[J].計算機工程與應用,2002,(19):229-232

[5] 崔云峰,沈萌紅.基于Web的圖表識別系統的研究[D].杭州：浙江大學,2003

[6] 李艷霞,孫羽菲,張玉志.受限表格識別系統的研究[J].計算機工程與應用,2006，(31):161-163

[7] 司明，李軍民.表格識別的研究[J].科技信息，2008,(34)

[8] 關履泰，李小福,謝亮.表格識別預處理技術與表格字符提取算法的研究[D].廣州:中山大學,2005

[9] 陳新春,歐陽丹彤.數據表格自動識別系統[D].長春:吉林大學，2011

[10] 何永義,夏俊昇.工程圖像的矢量化技術[J].光學精密工程，2002，10(4):374-378

[11] 譚超,張群會.基于AutoCAD的DXF格式文件讀寫方法研究[J].計算機與網絡，2009,(21):46-49

[12] 芮明，路通，蘇豐,等.基于視覺的表格自動識別方法[J].計算機應用研究，2005,(4):256-258

[13] 席曉鵬,糜寧芳，羅志偉,等.工程圖中的模板識別和匹配方法[J].計算機應用研究，2003,(12):61-64

[14] 路通，席曉鵬，芮明,等.建筑工程圖識別與理解——模型與算法[J].計算機研究與發展,2005,42(1):144-152

[15] 趙瑋燁,張斌,呂興壽.MER方法在工程圖紙字符識別中的算法研究與應用[J].計算機應用研究,2007,24(9):290-291

西勘院總工程師康景文獲評全國勘察設計行業科技創新帶頭人

中國勘察設計協會對“全國勘察設計行業科技創新帶頭人”開展評選工作，中國建筑西南勘察設計研究院有限公司總工程師康景文榮獲“全國勘察設計行業科技創

新帶頭人”榮譽稱號。

西勘院設計中心 供稿

石學榮(1990～)，女，在讀碩士研究生，研究領域為三維CAD及算量軟件開發與應用；汪雷(1991～)，女，在讀碩士研究生，研究領域為三維CAD及算量軟件開發與應用。

TU723.32

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[定稿日期]2014-10-13