碎纸片的拼接复原问题Word下载.docx
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的前几列数据全为255,矩阵
的后几列数据全为255(在像素矩阵中255代表白色,0代表黑色),所以附件1中i9(008.bmp)为复原后的第一张图片,i7(006.bmp)为复原后的最后一张图片;
步骤3:
将i9(008.bmp)和i7(006.bmp)提取出来,用第一张图片右边缘像素值与剩余碎纸片的左边缘像素值依次进行差的平方,求相似度,得到最优解。
编写程序(源程序代码见附录1代码2),利用Matlab软件实行碎纸片的自动拼接得到复原后碎纸片排列序号K。
(2)对于附件2
将附件2中碎纸片图像利用Matlab软件进行二值化处理(源程序代码见附录代码1),得到数据矩阵
对数据矩阵的数据
进行人工遍历搜索可看出矩阵
的后几列数据全为255(在像素矩阵中255代表白色,0代表黑色),所以附件1中Name4(003.bmp)为复原后的第一张图片,Name5(004.bmp)为复原后的最后一张图片;
将Name4(003.bmp)和Name5(004.bmp)提取出来,在附件一的基础上根据碎片的文字特征即页边距进行分析,编写程序(源程序代码见附录1代码3),利用Matlab软件实行碎纸片的自动拼接得到复原后碎纸片排列序号Q。
3.1.3模型一的求解
附件1的求解
(1)运行自动拼接源程序代码,得到
K=[1311144931525681217107161]
(2)第一张图为I9,最后一张图为I7,在数组K中1~6则为图i1~i6,7为图I8,8~16则为图I10~I18,在Matlab中运行
tu=[i9i15i13i16i4i11i3i17i2i5i6i10i14i19i12i8i18i1i7];
imshow(tu)
即可得到拼接复原图见附录图1,根据运行结果得到复员后碎纸片的排列序号见表1。
表1附件1复原后的碎片序号
008
014
012
015
003
010
002
016
001
004
005
009
013
018
011
007
017
000
006
附件2的求解
Q=[5361417101428129711131615]
(2)第一张图为Name4,最后一张图为B5,在数组Q中1~3则为图B1~B3,4~16则为图B6~B18,在Matlab中运行
tu=[Name4Name7Name3Name8Name16Name19Name12Name1Name6Name2Name10Name14Name11Name9Name13Name15Name18Name17Name5];
即可得到拼接复原图见附录2图2,根据运行结果得到复员后碎纸片的排列序号见表2。
表2附件2复原后的碎片序号
3.2模型二的建立
3.2.1模型二的概要
对于附件3~4中图片需要进行横纵切割,它的碎片复原拼接需要先把一部分图片利用Matlab编程拼接成像附件1中那种类似的图片,然后利用文字特征中的左边距再在模型一的基础上设置相似度度量阈值,对相近相似度的候选纸片进行人工干预,从而进行碎纸片的拼接复原。
3.2.2模型二的分析
附件3的分析
同模型一一样,对所有图片进行二值化处理得到得到数据矩阵
~
进行人工遍历搜索,由文字边缘像素矩阵两图片的相似度和页边距的特征,可得到复原后的第一列的小图片;
对得到的第一列的所有图片编写程序在Matlab软件中拼接成12个类似附件1的长条图片;
步骤4:
对步骤3得到的图片利用模型一的模式进行碎纸片的拼接复原。
附件4的求解过程同附件3
3.2.3模型二的求解
附件3的求解
自动拼接源程序代码见附录代码4
(1)第一次运行
将代码4中的n取15运行的结果为:
=[126130136144169129416083200]
第一次人工干预点:
136
运行结果为:
=[1294160832001361374161]
第二次人工干预点:
204
=[403252108116]
第三次人工干预点:
177,可得到附录2图3。
(2)第二次运行
将代码4中的n取8运行的结果为:
=[126130136139144169]
139,可得到附录2图4。
(3)第三次运行
将代码4中的n取62运行的结果为:
=[1261301361441692079]
68
可得运行结果:
=[126136144147169207968701001639713280]
第二次人工干预:
64,可得附录2图5。
(4)第四次运行
将代码4中的n取126运行的结果为:
=[12613013614416914]
人工干预:
183,可得附录2图6。
(5)第五次运行
将代码4中的n取50运行的结果为:
=[1261301361441695566]
144
运行结果:
=[126130136144169556614418735819317911919196]
12,可得附录2图7。
(6)第六次运行
=[126130136144169556695358512231302992189142]
人工干预点56,可得附录2图8。
(7)对于剩余小图片因为部分相似度很高,需多次进行人工干预。
进行人工干预的得到附录2图9~图13。
把附录2图3~图13运用模型一的模式进行调试得到附件3碎纸片的拼接复原图(见附录2图14),根据运行结果得到复原后碎纸片的排列序号见表3。
表3附件三复原后的碎片序号
049
054
065
143
186
057
192
178
118
190
095
022
129
028
091
188
141
061
019
078
067
069
099
162
096
131
079
063
116
163
072
177
020
052
036
168
100
076
062
142
030
041
023
147
191
050
179
120
086
195
026
087
038
148
046
161
024
035
081
189
122
103
130
193
088
167
025
105
074
071
156
083
132
200
080
033
202
198
133
170
205
085
152
165
027
060
128
159
082
199
135
073
160
203
169
134
039
031
051
107
115
176
094
034
084
183
090
047
121
042
124
077
112
149
097
164
127
058
043
125
182
109
197
184
110
187
066
106
150
021
173
157
181
139
145
029
064
111
201
092
180
048
037
075
055
044
206
104
098
172
171
059
208
138
158
126
068
175
045
174
137
053
056
093
153
070
166
032
196
089
146
102
154
114
040
151
207
155
140
185
108
117
101
113
194
119
123
对于附件4的求解过程在附件3的基础上,根据文字特征中的行边距,即可得到拼接复原总图见附录2图15,复原后碎纸片的排列序号见表4。
表4附件4复原后的碎片序号
3.3模型三的建立
3.3.1模型三的概要
附件5中碎纸片的拼接复原要求双面拼接,且碎纸片的图片是横纵切割的。
所以模型三的模式是以模型二为基础,算法比其更为复杂。
对碎纸片拼接复原同样需要对418张图片进行二值化处理,获取文字边界像素矩阵,利用像素矩阵选取行距相同的碎纸片,然后再在模型二的基础上进行碎纸片的拼接复原。
3.3.2模型三的求解
(1)以下为选取附件5中009.bmp为第一张,运行程序代码(见附录1代码5)。
E=[1224345263728498119130146161170174176182195200207219233243244249258262272292303305307311329339343366371385415]
运行图如图1所示
图1附件5部分复原图
(2)其它图片的运行过程同模型二,通过运行的结果进行分析,可得到附件5碎纸片的拼接复原图的正面(见附录图16)和反面(见附录图17)。
(3)根据运行结果得到复原后碎纸片的排列序号正面见表5(a)和反面见表5(b)。
表5(a)附件5复原后正面的碎片序号
078a
111a
125b
140b
155b
150b
183a
174a
110b
066b
108b
018a
029b
189a
081a
164a
020b
047b
136a
089b
010a
036b
076a
178b
044b
025a
192b
124a
022b
120a
144b
079b
014b
059b
060a
147b
152b
005b
186a
153b
084a
042a
030b
038b
121b
098b
094a
061a
137a
045b
138b
056a
131a
187a
086a
200a
143a
199a
011a
161b
169a
194a
173a
206a
156b
034b
181a
198a
087b
132a
093b
092a
175b
197b
039a
083b
088a
107b
149a
180b
037a
191b
065a
115a
166a
001a
151a
170a
041b
070a
139a
002b
162a
203a
080b
114b
184a
179a
116a
058b
158b
154a
028a
012b
017a
102a
064b
208b
142b
057a
024b
013b
146b
171a
031b
201b
050a
190a
019a
016a
177a
053a
202b
021a
130a
163b
193a
073a
159b
035b
165a
195b
128b
157b
168b
046b
067b
063a
075a
167b
117a
008a
068a
188b
127b
040b
182a
122b
172b
003a
007a
085a
148a
077b
004b
069b
032b
074a
126a
185a
000a
080a
027b
135a
141b
204a
105b
023a
133b
048b
051a
095b
160b
119b
033a
071a
052b
062b
129b
118a
101b
015a
205b
082a
145b
009a
099b
043b
096a
109b
123b
006b
104b
134b
113b
026a
049b
091b
106a
100a
055a
103b
112b
196a
054a
表5(b)附件5复原后反面的碎片序号
078b
111b
125a
140a
155a
150a
183b
174b
110a
066a
108a
018b
029a
189b
081b
164b
020a
047a
136b
089a
010b
036a
076b
178a
044a
025b
192a
124b
022a
120b
144a
079a
014a
059a
060b
147a
152a
005a
186b
153a
084b
042b
030a
038a
121a
098a
094b
061b
137b
045a
138a
056b
131b
187b
086b
200b
143b
199b
011b
161a
169b
194b
173b
206b
156a
034a
181b
198b
087a
132b
093a
072b
175a
097a
039b
083a
088b
107a
149b
180a
037b
191a
065b
115b
166b
001b
151b
170b
041a
070b
139b
002a
162b
203b
090a
114a
184b
179b
116b
207a
058a
158a
197a
154b
028b
012a
017b
102b
208a
142a
024a
013a
146a
171b
031a
201a
190b
092b
019b
016b
177b
053b
202a
021b
163a
193b
073b
159a
035a
165b
195a
128a
157a
168a
046a
067a
063b
075b
167a
117b
008b
068b
188a
127a
040a
182b
122a
172a
003b
007b
085b
148b
077a
004a
069a
032a
074b
126b
176a
000b
027a
135b
141a
105a
023b
133a
048a
051b
095a
119a
033b
071b
052a
062a
118b
101a
015b
205a
082b
145a
009b
099a
043a
096b
109a
123a
006a
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