基于CAD内容特征的图纸比对优化方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及计算机辅助设计(CAD)技术领域，具体涉及基于CAD内容特征的图纸比对优化方法、装置、设备及介质。

背景技术

在计算机辅助设计领域，图纸比对是一个重要的任务，用于验证设计的一致性、检测差异和错误，并确保设计的正确性和完整性。在传统的图纸比对过程中，通常使用人工进行目视比对，这种方法由于过于依赖于人工的目视比对，这不仅费时费力，还容易出现遗漏和错误；虽然已经存在一些自动化图纸比对方法，但它们主要依赖于图纸的几何信息，对于复杂的CAD图纸，往往无法准确比对。现有的图纸比对方法主要还基于几何信息进行比对，但基于几何信息的自动化比对方法受限于图形形状和线条特征，对于复杂的CAD图纸，几何信息往往无法全面覆盖图纸的内容，无法满足需求。

目前已有的自动化图纸比对方法，大部分采用基于AutoCAD提供的内置方式。通过对于图形固有特征(AutoCAD内部对图形的标识)方式进行简单判断，这种方式实现了快速准确的图纸判断，但是只适用于图纸B基于图纸A进行修改的场景，在实际使用中存在较多的使用限制，诸如以下场景都无法进行比对：第一种，两张图纸内的图元参数完全相同，但两张图纸都是从0开始手工绘制的；常见于教学领域的学生答题批复。第二种，两张图纸的图元存在整体坐标系偏差，例如，所有或者局部图元存在旋转、移动等变化；常见于跨图纸的图元复制粘贴。

有鉴于此，提出本申请。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供基于CAD内容特征的图纸比对优化方法、装置、设备及介质，能够有效解决现有技术中的自动化图纸比对方法存在只适用于图纸B基于图纸A进行修改的场景，在实际使用中存在较多的使用限制、对复杂CAD图纸的准确比对的比对效率和准确性低的问题。

本发明公开了基于CAD内容特征的图纸比对优化方法，包括：

获取待处理的CAD图纸文件，并对CAD图纸文件进行解析处理，生成源图纸和目标图纸；

对源图纸和目标图纸进行准备处理，选择对比内容范围，并对源图纸、目标图纸和对比内容范围进行预处理，生成校准比例结果和校准基准点结果，其中，准备处理包括选择比对参考图纸处理和选择待比对图纸处理；

对比对参考图纸的内容特征和待比对图纸的内容特征进行结构分析处理，提取内容之间的包含关系，其中，比对参考图纸为所述源图纸，待比对图纸为所述目标图纸；

采用内容相似度判定算法对比对参考图纸的内容特征和待比对图纸的内容特征进行相似度计算，生成源图纸和目标图纸的各个元素之间的相似程度，并根据相似程度，生成对比结果；

对对比结果进行分析评估处理，生成相似情况清单和差异细节清单。

优选地，在采用内容相似度判定算法对比对参考图纸的内容特征和待比对图纸的内容特征进行相似度计算，生成源图纸和目标图纸的各个元素之间的相似程度，并根据相似程度，生成对比结果之前，还包括：

提取校准比例结果和校准基准点结果中的内容特征，并对所述目标图纸进行矩阵变换处理，得到比对参考图纸的内容特征和待比对图纸的内容特征；

对比对参考图纸的内容特征和待比对图纸的内容特征进行结构分析处理，提取内容之间的包含关系，其中，比对参考图纸为所述源图纸，待比对图纸为矩阵变换处理后的目标图纸。

优选地，获取待处理的CAD图纸文件，并对CAD图纸文件进行解析处理，生成源图纸和目标图纸，具体为：

获取待处理的CAD图纸文件；

对CAD图纸文件进行解析处理，提取出与CAD图纸文件相对应的几何信息和内容特征，生成源图纸和目标图纸。

优选地，对源图纸和目标图纸进行准备处理，选择对比内容范围，并对源图纸、目标图纸和对比内容范围进行预处理，生成校准比例结果和校准基准点结果，具体为：

采用图纸内容局部比对算法对源图纸和目标图纸进行划分处理，生成以块类型图元为同一区域的第一区域，和以所有非块内图元为同一区域的第二区域；

分别对第一区域和第二区域进行独立比对处理，生成第一差异结果和第二差异结果；

根据第一差异结果和第二差异结果，生成校准比例结果。

优选地，还包括：

获取预设的四个基准点，其中，四个基准点分别为第一对比源基准点、第二对比源基准点、第一比对目标图纸基准点和第二比对目标图纸基准点；

通过第一对比源基准点、第二对比源基准点、第一比对目标图纸基准点和第二比对目标图纸基准点对源图纸、目标图纸和对比内容范围进行提取处理，提取图纸比例信息、偏移尺寸信息，生成校准基准点结果，以便于在CAD图纸的比对过程中进行图纸数据的动态矫正。

优选地，通过第一对比源基准点、第二对比源基准点、第一比对目标图纸基准点和第二比对目标图纸基准点对源图纸、目标图纸和对比内容范围进行提取处理，提取图纸比例信息、偏移尺寸信息，生成校准基准点结果，具体为：

第一对比源基准点为O1，第二对比源基准点为O2，第一比对目标图纸基准点为C1，第二比对目标图纸基准点为C2；

根据公式

根据公式Angle＝(Ang(O1,O2)-Ang(C1,C2))mod 360)计算源图纸和目标图纸之间的偏移角度；

根据相对比例和偏移角度对对每个比对目标图元进行矩阵变换，生成校准基准点结果。

优选地，比对参考图纸的内容特征和待比对图纸的内容特征包括文字、符号、线条。

本发明还公开了基于CAD内容特征的图纸比对优化装置，包括：

CAD图纸的解析单元，用于获取待处理的CAD图纸文件，并对CAD图纸文件进行解析处理，生成源图纸和目标图纸；

图纸比对准备单元，用于对源图纸和目标图纸进行准备处理，选择对比内容范围，并对源图纸、目标图纸和对比内容范围进行预处理，生成校准比例结果和校准基准点结果，其中，准备处理包括选择比对参考图纸处理和选择待比对图纸处理；

包含关系分析单元，对比对参考图纸的内容特征和待比对图纸的内容特征进行结构分析处理，提取内容之间的包含关系，其中，比对参考图纸为所述源图纸，待比对图纸为所述目标图纸；

特征相似度判定单元，用于采用内容相似度判定算法对比对参考图纸的内容特征和待比对图纸的内容特征进行相似度计算，生成源图纸和目标图纸的各个元素之间的相似程度，并根据相似程度，生成对比结果；

比对结果分析单元，用于对对比结果进行分析评估处理，生成相似情况清单和差异细节清单。

本发明还公开了基于CAD内容特征的图纸比对优化设备，包括处理器、存储器以及存储在存储器中且被配置由处理器执行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上任意一项的基于CAD内容特征的图纸比对优化方法。

本发明还公开了可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序能够被该存储介质所在设备的处理器执行，以实现如上任意一项的基于CAD内容特征的图纸比对优化方法。

综上所述，本实施例提供的基于CAD内容特征的图纸比对优化方法、装置、设备及介质，通过结合CAD图纸的内容特征进行比对，克服了传统几何信息比对的局限性。通过提取和匹配图纸的内容特征，可以更全面地识别和比对各个元素，包括文字、符号和线条等。这样可以减少人工的干预，提高比对的效率和准确性。同时，比对结果经过分析和评估后，生成比对报告，帮助用户快速定位差异和不一致的地方，提供有效的参考和决策依据。从而解决现有技术中的自动化图纸比对方法存在只适用于图纸B基于图纸A进行修改的场景，在实际使用中存在较多的使用限制、对复杂CAD图纸的准确比对的比对效率和准确性低的问题。

附图说明

图1是本发明第一方面提供的基于CAD内容特征的图纸比对优化方法的流程示意图。

图2是本发明第二方面提供的基于CAD内容特征的图纸比对优化方法的流程示意图。

图3是本发明实施例提供的基于CAD内容特征的图纸比对优化装置的模块示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式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方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

请参阅图1至图2，本发明的第一实施例提供了基于CAD内容特征的图纸比对优化方法,其可由图纸比对优化设备(以下优化设备)来执行，特别的，由优化设备内的一个或者多个处理器来执行，以实现如下步骤：

在本实施例中，所述优化设备可为用户终端设备(如智能手机、智能电脑或者其他智能设备)，该用户终端设备可与云端的服务器建立通讯连接，以实现数据的交互。

S101，获取待处理的CAD图纸文件，并对CAD图纸文件进行解析处理，生成源图纸和目标图纸；

具体地，步骤S101包括：获取待处理的CAD图纸文件；

对CAD图纸文件进行解析处理，提取出与CAD图纸文件相对应的几何信息和内容特征，生成源图纸和目标图纸。

具体地，在本实施例中，首先，对CAD图纸进行解析；具体的，将CAD图纸文件导入系统，并进行解析，提取出其中的几何信息和内容特征。即选择一张源图纸，和一张目标图纸，参与比对。

S102，对源图纸和目标图纸进行准备处理，选择对比内容范围，并对源图纸、目标图纸和对比内容范围进行预处理，生成校准比例结果和校准基准点结果，其中，准备处理包括选择比对参考图纸处理和选择待比对图纸处理；

具体地，步骤S102包括：采用图纸内容局部比对算法对源图纸和目标图纸进行划分处理，生成以块类型图元为同一区域的第一区域，和以所有非块内图元为同一区域的第二区域；

分别对第一区域和第二区域进行独立比对处理，生成第一差异结果和第二差异结果；

根据第一差异结果和第二差异结果，生成校准比例结果。

获取预设的四个基准点，其中，四个基准点分别为第一对比源基准点、第二对比源基准点、第一比对目标图纸基准点和第二比对目标图纸基准点；

通过第一对比源基准点、第二对比源基准点、第一比对目标图纸基准点和第二比对目标图纸基准点对源图纸、目标图纸和对比内容范围进行提取处理，提取图纸比例信息、偏移尺寸信息，生成校准基准点结果，以便于在CAD图纸的比对过程中进行图纸数据的动态矫正。具体为：

第一对比源基准点为O1，第二对比源基准点为O2，第一比对目标图纸基准点为C1，第二比对目标图纸基准点为C2；

根据公式Sacle＝frac{Lan(O1,O2)}{Lan(C1,C2)}计算源图纸和目标图纸之间的相对比例；

根据公式Angle＝(Ang(O1,O2)-Ang(C1,C2))mod 360计算源图纸和目标图纸之间的偏移角度；

根据相对比例和偏移角度对对每个比对目标图元进行矩阵变换，生成校准基准点结果。

具体地，在本实施例中，进行图纸比对准备，根据需要比对的图纸进行准备工作，包括选择比对参考图纸和待比对图纸，并对它们进行预处理，其中这些预处理步骤根据业务需要可选。第一步，选择比对内容范围：为了更精细地比对图纸的内容，引入图纸内容局部比对算法。该算法将图纸划分为不同的区域；以CAD中的块类型图元为区域，所有非块内图元默认被划归到同一区域中。针对每个区域进行独立的比对，以检测出局部差异和不一致之处。通过局部比对的方式，可以更精确地定位和识别图纸中的变化和差异。第二步，矫正比例&基准点：通过4个基准点，比对源和比对目标图纸各2个，进行图纸比例、偏移尺寸等信息的提取，其中，设比对源的基准点为O1&O2，比对目标基准点为C1，C2，相对比例为Sacle＝frac{Lan(O1,O2)}{Lan(C1,C2)}，偏移角度为Angle＝(Ang(O1,O2)-Ang(C1,C2))mod360，以便在比对过程中进行图纸数据的动态矫正，即，根据相对比例和偏移角度，对每个比对目标图元进行矩阵变换。从而消除尺寸和方向差异对比对结果的影响。

S103，对比对参考图纸的内容特征和待比对图纸的内容特征进行结构分析处理，提取内容之间的包含关系，其中，比对参考图纸为所述源图纸，待比对图纸为所述目标图纸；

具体地，在本实施例中，比对参考图纸的内容特征和待比对图纸的内容特征可以包括文字、符号、线条。

在本实施例中，进行内容特征提取，针对比对参考图纸和待比对图纸，提取它们的内容特征，如文字、符号、线条等，基于比对源和比对目标图元的图元信息，其中CAD规范中自带配置，用以描述图元的特征。所述基于CAD内容特征的图纸比对优化方法以实现高效、准确的图纸比对过程。通过利用CAD图纸的内容特征，可以识别和匹配各个元素，从而减少人工干预的需求，提高比对的效率和准确性。即所述基于CAD内容特征的图纸比对优化方法通过提取CAD图纸的内容特征，如文字、符号、线条样式和颜色等，所述基于CAD内容特征的图纸比对优化方法能够更全面地识别和比对图纸元素，实现准确的比对结果。同时，减少了人工的介入，大大提高了比对的效率。改进目的是通过这种基于CAD内容特征的图纸比对优化方法，提供一种高效、准确的图纸比对解决方案。

进行包含关系分析，通过对图纸内容的结构分析，提取内容之间的包含关系，以便在特征判定时进行性能优化。CAD图纸中存在块类型图元可以包含其他图元，并以此构建出一个类似树形的包含关系。整个结构分析，就是尝试将原本的树形结构通过对每个节点附加标记信息进行平展，平展后的内容会附加上父层级的位置信息，参与特征相似度判定。

具体地，在本实施例中，在采用内容相似度判定算法对比对参考图纸的内容特征和待比对图纸的内容特征进行相似度计算，生成源图纸和目标图纸的各个元素之间的相似程度，并根据相似程度，生成对比结果之前，还包括：提取校准比例结果和校准基准点结果中的内容特征，并对所述目标图纸进行矩阵变换处理，得到比对参考图纸的内容特征和待比对图纸的内容特征；

对比对参考图纸的内容特征和待比对图纸的内容特征进行结构分析处理，提取内容之间的包含关系，其中，比对参考图纸为所述源图纸，待比对图纸为矩阵变换处理后的目标图纸。

在本实施例中，对所述目标图纸进行矩阵变换处理这一步骤是可选的，当运行该步骤时，目标图纸的内容会进行一定的矩阵变换，达到矫正目的。当跳过该步骤时，目标图纸内容保持不变，以原始数据参与图纸比对。

S104，采用内容相似度判定算法对比对参考图纸的内容特征和待比对图纸的内容特征进行相似度计算，生成源图纸和目标图纸的各个元素之间的相似程度，并根据相似程度，生成对比结果；

具体地，在本实施例中，进行特征相似度判定，在比对过程中，引入内容相似度判定算法，通过对比对图纸的内容特征进行相似度计算，判定各个元素之间的相似程度。这可以帮助识别出在不同图纸之间具有相似但不完全相同的元素，提高比对的全面性和准确性。在这个步骤中会同步收集相似/差异情况的数据，以便于在最终结果分析阶段进行数据统计。

S105，对对比结果进行分析评估处理，生成相似情况清单和差异细节清单。

具体地，在本实施例中，进行比对结果分析，对比对结果进行分析和评估，生成比对报告，并标注出差异和不一致的地方。

综上，所述基于CAD内容特征的图纸比对优化方法，首先增加图纸比对技术的适用场景，通过矫正比例、基准点和特征相似度算法可以有效的扩展图纸比对的适用场景，在原先不支持的场景也可以工作：图纸目测相似度极高，但存在整体比例/偏移/旋转误差。在现有方法中会判定全部差异，通过矫正后可以进行细致比对；源/目标图纸相似图元但层级结构不一致时。在现有方法中会判断差异，通过特征相似度算法，会抹平包含关系的差异，判断实际差异。其次提高比对的准确性，相比于现有方法，本方法采用与肉眼判断图纸方式相似，通过分析图元的相似程度来进行差异判定，可以通过参数容错阀值进行动态调整，可以针对任意图元进行定制化参数，以便获得合理的比对结果。再次增强比对的全面性，CAD图纸存在自定义模型，允许第三方进行图元的扩展，在现有方法中需要安装特定的图元组件才能进行自定义图元的比对。本方法在特征相似度算法中针对自定义图元会进行信息解构，尝试用最基本的点/线等基本图元进行比对，大大提高了适配范围和使用便捷性。最后扩展结果报告，基于特征相似度算法，本方法可以在比对过程中提取更多的信息。不光可以生成差异清单，还可以同步生成相识度清单和差异细节，在需求更多细节的场景比如教学场景时，提供足够的信息，以便进行后续步骤的图元修改或调整。

简单来说，所述基于CAD内容特征的图纸比对优化方法通过结合CAD图纸的内容特征进行比对，克服了传统几何信息比对的局限性。通过提取和匹配图纸的内容特征，可以更全面地识别和比对各个元素，包括文字、符号和线条等。这样可以减少人工的干预，提高比对的效率和准确性。同时，比对结果经过分析和评估后，生成比对报告，帮助用户快速定位差异和不一致的地方，提供有效的参考和决策依据。

所述基于CAD内容特征的图纸比对优化方法的技术领域涉及CAD软件和图纸管理系统的开发和应用，以及图纸比对算法和技术的研究与应用。通过分析、提取和匹配CAD图纸的内容特征，如文字、符号、线条样式和颜色等，结合相应的比对算法和技术，进行更全面和准确的比对；这种基于内容特征的比对方法能够识别出相似或相同的元素，减少了人工干预的需求，可以实现对复杂CAD图纸的准确比对，提高比对效率和准确性。

请参阅图3，本发明的第二实施例提供了基于CAD内容特征的图纸比对优化装置，包括：

CAD图纸的解析单元201，用于获取待处理的CAD图纸文件，并对CAD图纸文件进行解析处理，生成源图纸和目标图纸；

图纸比对准备单元202，用于对源图纸和目标图纸进行准备处理，选择对比内容范围，并对源图纸、目标图纸和对比内容范围进行预处理，生成校准比例结果和校准基准点结果，其中，准备处理包括选择比对参考图纸处理和选择待比对图纸处理；

包含关系分析单元203，对比对参考图纸的内容特征和待比对图纸的内容特征进行结构分析处理，提取内容之间的包含关系，其中，比对参考图纸为所述源图纸，待比对图纸为所述目标图纸；

特征相似度判定单元204，用于采用内容相似度判定算法对比对参考图纸的内容特征和待比对图纸的内容特征进行相似度计算，生成源图纸和目标图纸的各个元素之间的相似程度，并根据相似程度，生成对比结果；

比对结果分析单元205，用于对对比结果进行分析评估处理，生成相似情况清单和差异细节清单。

本发明的第三实施例提供了基于CAD内容特征的图纸比对优化设备，包括处理器、存储器以及存储在存储器中且被配置由处理器执行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上任意一项的基于CAD内容特征的图纸比对优化方法。

本发明的第四实施例提供了可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序能够被该存储介质所在设备的处理器执行，以实现如上任意一项的基于CAD内容特征的图纸比对优化方法。

示例性地，本发明第三实施例和第四实施例中所述的计算机程序可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述基于CAD内容特征的图纸比对优化设备中的执行过程。例如，本发明第二实施例中所述的装置。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述基于CAD内容特征的图纸比对优化方法的控制中心，利用各种接口和线路连接整个所述基于CAD内容特征的图纸比对优化方法的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现基于CAD内容特征的图纸比对优化方法的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、文字转换功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、文字消息数据等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘、智能存储卡(Smart Media Card,SMC)、安全数字(Secure Digital,SD)卡、闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

其中，所述实现的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一个计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。