碎纸片的拼接技术

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1、碎纸片的拼接技术碎纸片的拼接技术(一)碎纸片的拼接复原分析模型碎纸片拼接复原的设计与实现摘要破碎文件的拼接在司法物证复原、历史文献修复以及军事情报获取等领域都有着重要的应用。由于人工拼接效率较低，我们利用MATLAB软件编写程序，实现碎纸片拼接技术的计算机化，实现批量拼接，以节省人力和时间。（一）为寻找最吻合拼接方案，利用MATLAB软件中的imread函数，实现了碎纸片与矩阵之间的形式转化以便于碎纸图片的拼接比对。数值0至255表示图中某一像素点由黑到白的变化程度。再根据纸张的边界留白较多，通过计算每个矩阵第一列中各向量的元素和，可将所得和数值最大的列向量所在矩阵对应

2、的碎纸片确定为左边界。经计算知：008图为整体图片的左边界。根据使吻合参数ri,j=åP{i}k,72-P{j}k,1最小的原则，k=11980可计算出下一张图片。重复此步骤，以此类推，每次都挑选出剩余图片中与前一幅图片吻合参数ri,j最小的作为与之相连接的碎纸图片。最后可得到行优化。附件3类比于问题一，用相同的方法找到所有碎纸片的左边界，共11张，分作为入手点，利用MATLAB软件进行图片拼接。但由于碎纸图片的行特征值有误差，故图片大块拼接正确，但与实际情况有细微差别。通过简单的人工检测得到准确行的排列顺序，由于行信息充足，借用第一问最终达到正确拼接效果。结果矩阵如表

3、12所示。第二种情况的关键点是找出准确的行特征，由于汉字与英文书写格式不同，汉字均为方块字，易于定位。而英文由于特殊的书写方式，上下位置不同，不易于找到行特征值。如：英文字母最为密集行中点位置。需将附件4图片对应的矩阵转化为0-1列向量（空白行为0，反之则为1）。利用此方法筛选出位于同一行的碎纸片并进行纸片拼接。后续拼接方法同附件3。结果矩阵如表13所示。（三）结合双面信息处理边界，得到边界特点。根据元音字母中心位置得出行高，从而更准确筛选同行图片。双面信息同时校准，更容易得到拼接顺序，人工干预少。结果矩阵如表5所示。模型一简单易处理，适用于含大量信息的碎纸片拼接且准确

4、度高；模型二针对文字内容的中英文差异分别利用吻合参数和行高作为标准来筛选图片；模型三深入生活实际，考虑日常生活中反正面印刷情况并结合英文印刷特点，实用性高，双面信息同时校准，人工干预少。关键字：碎纸拼接MATLAB吻合参数灰度一、问题重述破碎文件的拼接在司法物证复原、历史文献修复以及军事情报获取等领域都有着重要的应用。传统上，拼接复原工作需由人工完成，准确率较高，但效率很低。特别是当碎片数量巨大，人工拼接很难在短时间内完成任务。随着计算机技术的发展，人们试图开发碎纸片的自动拼接技术，以提高拼接复原效率。请讨论以下问题：1.对于给定的来自同一页印刷文字文件的碎纸机破碎纸片

5、（仅纵切），建立碎纸片拼接复原模型和算法，并针对附件1、附件2给出的中、英文各一页文件的碎片数据进行拼接复原。如果复原过程需要人工干预，请写出干预方式及干预的时间节点。复原结果以图片形式及表格形式表达（见【结果表达格式说明】）。2.对于碎纸机既纵切又横切的情形，请设计碎纸片拼接复原模型和算法，并针对附件3、附件4给出的中、英文各一页文件的碎片数据进行拼接复原。如果复原过程需要人工干预，请写出干预方式及干预的时间节点。复原结果表达要求同上。3.上述所给碎片数据均为单面打印文件，从现实情形出发，还可能有双面打印文件的碎纸片拼接复原问题需要解决。附件5给出的是一页英文印刷文字

6、双面打印文件的碎片数据。请尝试设计相应的碎纸片拼接复原模型与算法，并就附件5的碎片数据给出拼接复原结果，结果表达要求同上。【数据文件说明】(1)每一附件为同一页纸的碎片数据。(2)附件1、附件2为纵切碎片数据，每页纸被切为19条碎片。(3)附件3、附件4为纵横切碎片数据，每页纸被切为11×19个碎片。(4)附件5为纵横切碎片数据，每页纸被切为11×19个碎片，每个碎片有正反两面。该附件中每一碎片对应两个文件，共有2×11×19个文件，例如，第一个碎片的两面分别对应文件000a、000b。【结果表达格式说明】复原图片放入附录中，表格表达格式如下：(1)附件1、附件2的结果

7、：将碎片序号按复原后顺序填入1×19的表格；(2)附件3、附件4的结果：将碎片序号按复原后顺序填入11×19的表格；(3)附件5的结果：将碎片序号按复原后顺序填入两个11×19的表格；(4)不能确定复原位置的碎片，可不填入上述表格，单独列表。二、模型假设1、每张碎纸片的形状都是完全相同的长方形且每张碎纸片形状规则；2、文字打印清晰，无缺墨断墨情况；3、纸片边缘整齐，无重叠，无损耗；4、扫描过程中每张碎纸片的位置都是完全平行的，不会出现倾斜的情况；5、假设恰好能完全拼接，即碎片无缺失，也没有其他碎片混杂；6、纸片无倒转；7、碎片文字均为相同