b题 碎纸片的拼接复原

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1、B题碎纸片的拼接复原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，但传统复原需由人工完成，准确率高但效率低，难以完成巨大的工作量。本题要求设计相应的碎纸片拼接复原模型与算法，使得碎纸片骗的拼接复原效率提高。为此，我们利用取模软件，将五个附件进行数据化处理，得出相应矩阵，接着，我们采用了“0,1”整数规划，将灰度的像素点规划成1，将灰度的像素点规划成0，根据算法研制了C语言计算机程序，用该程序对一实际例子进行了拼接试验，试验结果表明该方法效果良好。针对问题一，文件经过碎纸机纵切成等长等宽的碎纸片，所以在一张文件的断裂成两张大小相等的文件后，在文件的断裂

2、处的文字特征是相同的我们首先用取模软件对每一个纵切图片进行数据化处理，得出了相应的矩阵。然后，每个矩阵取最左端与最右端两列矩阵，建立匹配度计算模型，求出图片各图片之间相应的匹配度，选取最大值相连，得出合理结果。针对问题二，文件经过碎纸机横切、纵切成等长等宽的碎纸片，所以在一张文件的断裂成两张大小相等的文件后，在文件的断裂处的文字特征仍然是相同的。我们利用取模软件对每个纵横切图片进行取模，求出对应图片矩阵。然后，对每个矩阵取左端与右端两列矩阵，利用上述已建立好的匹配度模型，求出匹配度，选取匹配度最高的与之相连，得出合理结果。针对问题三，该碎纸片虽然为两面都有英文字的图片，且为纵切横切纸片，但

3、只要拼出一面，另外一面必然也将连成一面。所以，我们仍然利用上述模型求匹配度，接着依次对每个图选取最高匹配度相连，得出合理结果。关键词：取模匹配度复原配准图片拼接139一、问题重述1.1．问题背景资料破碎文件的拼接在很多领域都有着重要的应用，例如司法物证复原、历史文献修复以及军事情报获取等。传统上，由人工完成拼接复原工作，这种方法准确率较高，但效率很低，并且当碎片数量巨大的时候，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。1.2.需要解决的问题问题一：对仅纵切的且来自同一页印刷文字文件的碎纸机破碎纸片，结合附件1、附件2给出的中

4、、英文各一页文件，建立碎纸片拼接复原模型和算法，使得碎片数据进行拼接复原。复原过程要人工干预的地方写出干预方式及时间节点。问题二：对于既纵切又横切的纸片，要求结合附件3、附件4给出的中、英文各一页文件的碎片数据设计碎纸片拼接复原模型和算法，并进行拼接复原。并且需要人工干预的地方要写出干预方式及时间节点。问题三：要求结合附件5给出的一页英文印刷文字双面打印文件的碎片数据，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。二、问题分析对于整个问题我们采用了工程上常用的取模软件，对所有附件中的破碎纸片片进行取模。针对问题一：由于附件一，二中各个附件中的外形都是相同的，一张

5、文件的断裂成两张大小相等的文件后，文件断裂处的特征是相同的，因此，我们利用图片取模软件对每张正向摆放的碎片图进行横向扫描。用C语言编程进行比较，两个一维数组对应各元素处相等或在一定误差范围内，那么这两个图可以拼接在一起。最后，进行人工干预：将碎片图按顺序排列后阅读，看是否通顺，若不通顺再做出相应的调整。针对问题二：先将碎片图的纵向裂缝边缘的特征找出来，按问题一的模型拼接出横向切割的每一行；再把横向拼好的每个文件的第一张残图的横向裂缝边缘的特征找出来，用与问题一所建立的相似的模型，计算出每行的顺序，再依次排列，最后进行人工干预，看拼好的文件是否语句通顺作相应地调整，最终得到拼好的文件。针对问

6、题三：问题三中的文件和问题二中一样，都是横、纵切，但不同的是附件五中所给的残图是双面的，按照问题二中模型可以分别恢复出两面。该碎纸片虽然为两面都有英文字的图片，但只要拼出一面，另外一面必然也将连成一面。所以，我们仍然利用上述模型求匹配度，接着依次对每个图选取最高匹配度相连，得出合理结果。139一、问题假设1.各个附件中的碎纸片等长等宽；2.不考虑边缘切割对文字造成的磨损；二、符号说明各纸片边缘特征的灰色关联度；各纸片边缘特征的匹配度；处理后像素相同的像素点的个数；像素点总数最大匹配度最大关联度三、模型的建立与求解整个题目大体思路如流程图所示：图片取模取边缘，找出特征像素“0,1”处理是否匹

7、配碎片连接人工干预结束noyes1395.1．问题一模型的建立与求解5.1.1.问题一模型的建立(1)灰色关联度模型的建立首先139对附件一，二中像素为1980*72的图片，按行扫描1980次，扫描每行时生成72列的数据，最终生成一个1980*72的二维数组。再将二维数组的第一列与最后一列分别赋值给两个一维数组。将这两个一维数组分别作为残图两个断裂处的特征。19张图共生成38个一维数组。建立各列灰色关联模型，设因变量数据