2013-年数学建模b题.pdfVIP

摘要 本文主要对碎纸片的拼接复原问题进行研究。在matlab软件中 imread() 读取碎片数据，得到灰度矩阵，分别运用特征点配准、归一化互相关和 adaboost 算法，通过 matlab 软件编写程序，实现了碎纸机破碎纸片的拼接复原。 针对问题一，首先（以附件 1 中的碎纸片为例）将 19 张碎纸片图像进行预 处理，获取文件文字信息，然后利用计算机语言将碎片的文字问题转化成灰度问 题，通过 matlab 编程比较两两碎纸片之间灰度值的大小，得出较完整的文字文 件复原图。附件 1 的处理办法对附件 2 仍然适用。最后通过人工干预方式，将原 程序进行优化，得到来自同一页印刷文件的碎纸片（仅纵切）拼接复原图。 针对问题二，首先根据图像预处理流程图，可以提取出附件 3、附件 4 的图 像特征点，依据图像特征点配准方法，引入相关系数来处理两两图片特征之间的 关系，根据相关系数的大小得到两两组合的匹配对。然后通过分析结果，发现存 在伪匹配对，采用归一化互相关方法对结果进行优化，运 Best- First 有哪些信誉好的足球投注网站算 法进行全局匹配，最后通过手动拼图对结果进行检验。 针对问题三，根据附件 5 给出的是一页英文印刷文字双面打印文件的碎片数 据，可以把双面的 209 张碎纸片看成单面打印的 418 张碎纸片。首先 matlab 软件编写程序，可以从 418 张中把左边缘有明显空白特征的 22 张图片找出，将 22 张碎片拼成两列，分别以这两列为基准，然后把剩下的碎纸片运 adaboost 算法，对所给的图像边缘数据点的集合进行 T 轮筛选，得到初步的两张单面的碎 纸片复原图。最后根据数据点位置的对应关系（如 000a 对应 000b），通过人工 干预的方式进行位置调整，得到附件 5 的一张双面拼接复原图。 关键字：灰度值 特征点配准方法 Best-First 有哪些信誉好的足球投注网站算法 adaboost 算法 1 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（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：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