부품표 행을 도면 위 부품과 연결하기 — 풍선 번호 찾기

지난주에 표제란을 찾았으니 이번엔 부품표(BOM) 차례예요. 조립도에는 부품 목록 표가 있고, 도면 위 각 부품에는 동그라미 안에 번호가 쓰인 풍선(balloon) 이 달려 있어요. "부품표 10번 = 도면 위 이 부품"을 연결하는 게 오늘 이야기예요.

이걸 왜 하냐면요, 저희가 만드는 판정 리포트의 핵심이 "부품표에 수량 2라고 적혀 있는데 도면에는 3개 그려져 있다" 같은 걸 잡아내는 거거든요. 연결이 돼야 대조가 돼요.

1단계: 부품표 찾기

표제란이랑 비슷하게 선 구조로 찾아요. 다만 부품표는 행이 반복되는 긴 표라는 특징이 있어요. 열 수는 적고(보통 품번·품명·규격·수량·재질·비고) 행 수는 많죠. 표제란 바로 위에 붙어 있는 경우가 제일 많고, 가끔 도면 왼쪽 위나 별도 페이지에 있어요.

표를 찾으면 헤더 행을 읽어서 열 역할을 정해요. "NO", "품번", "ITEM" 은 품번 열, "Q'TY", "수량", "QTY" 는 수량 열, 이런 식이에요. 헤더가 없는 표는 열 내용의 패턴(숫자만 있으면 품번/수량, 영문 대문자 위주면 품명)으로 추정하고, 추정했다는 표시를 남겨요.

2단계: 풍선 찾기

도면에서 풍선은 원 안에 숫자예요. 이렇게 찾아요.

원 검출. 허프 변환은 노이즈가 많아서, 저희는 윤곽선을 따서 원형도(circularity)가 높고 크기가 일정 범위인 닫힌 윤곽만 골라요. 풍선 크기는 한 도면 안에서 거의 같아서, 크기 분포의 최빈값 근처만 남기면 오탐이 확 줄어요.
원 안의 숫자 인식. 작은 글자라 일반 OCR이 약해요. 저희는 풍선 전용으로 학습한 작은 분류 모델을 써요(1~999 범위, 가끔 "10A" 처럼 영문 붙는 것 포함).
부품표 품번과 대조. 인식한 번호가 부품표에 없으면 오인식일 가능성이 높아서 신뢰도를 낮춰요. 반대로 부품표에 있는데 도면에 풍선이 없으면 그것도 보고 대상이에요.

          ┌── 지시선
   (10)──┘
    ↑ 풍선: 원 + 숫자

3단계: 지시선 따라가기

풍선에서 부품까지 지시선(leader line) 이 이어져 있어요. 풍선 원 둘레에서 시작하는 선분을 찾고, 끝점(화살표나 점)이 어느 영역에 닿는지 봐요. 이 끝점 주변의 닫힌 윤곽(부품 외형)을 부품 영역으로 잡아요.

여기가 제일 많이 틀리는 데예요.

지시선이 다른 선을 가로질러요. 치수선, 중심선, 해칭을 지나가면 어디서 끝나는지 애매해요. 저희는 풍선에서 출발해서 방향 변화가 적은 쪽으로 따라가고, 끝점 후보가 여러 개면 전부 남긴 뒤 신뢰도를 나눠요.
풍선 하나에 지시선이 여러 개예요. 같은 부품이 여러 군데 있을 때 그래요. 이건 오히려 좋아요. 수량 대조에 쓰거든요.
지시선이 없는 풍선도 있어요. 부품 바로 옆에 그냥 놓여 있는 거죠. 이 경우 가장 가까운 닫힌 윤곽을 잡되 신뢰도를 낮게 매겨요.

4단계: 수량 대조

부품표 수량 열과 도면에서 찾은 부품 영역 개수를 비교해요. 단, 이게 1:1이 아닌 경우가 많아서 그대로 비교하면 안 돼요.

같은 부품이 다른 뷰에 또 그려져 있어요(정면도·측면도). 뷰 경계를 나누고 뷰 하나 안에서만 세요.
대칭 부품은 한쪽만 그리고 "2EA (대칭)" 식으로 적어요. 주기(note)를 읽어서 보정해요.
볼트·너트 같은 구매품은 풍선 하나에 수량 8 같은 식이에요. 이건 애초에 개수 대조 대상이 아니에요.

그래서 수량 대조 결과는 "일치 / 불일치 / 대조 불가" 세 가지고, 불일치는 꼭 근거(어느 뷰에서 몇 개 검출)를 같이 붙여요.

결과는 이렇게 나가요

부품표 행 하나마다 이런 구조예요.

{
  "no": 10, "desc": "LINER", "spec": "t0.4 / t1.0", "qty": 4,
  "confidence": 0.91,
  "src": { "page": 1, "x": 0.72, "y": 0.81 },
  "rects": [ { "page": 1, "x": 0.31, "y": 0.44, "w": 0.06, "h": 0.03 }, ... ],
  "qty_check": "match"
}

src 는 부품표 행의 위치, rects 는 도면 위 부품 영역들이에요. 콘솔에서 행을 클릭하면 이 좌표로 도면 위에 상자를 그려요. 좌표가 없는 건 안 그려요. 추정해서 그리면 그 순간부터 아무도 못 믿게 되니까요.

아직 어려운 것

손으로 그린 옛날 도면의 풍선은 원이 찌그러져 있어요. 원형도 기준을 낮추면 오탐이 늘어서 아직 타협 중이에요.
풍선 번호가 구름 모양(리비전 표시) 이랑 겹치면 자주 틀려요.
부품표가 별도 페이지에 있으면 페이지 간 연결을 해야 하는데, 도면 번호 매칭이 먼저 돼야 해요. 이건 표제란 인식 정확도에 달려 있어요.

다음 주는 치수예요. "Ø100 ±0.05"를 읽는 것과 그게 무슨 뜻인지 아는 건 다른 문제더라고요.