论文总字数：20061字

摘 要

碎片匹配复原技术是模式识别、计算机视觉等领域中的重要研究课题,它开辟了模式识别新的应用领域,同时具有广泛的实用价值,在文物复原、刑侦案件等方面有着广泛的应用。本文结合图像处理、微分几何、形状匹配等相关理论，对平面规则碎片及不规则碎片进行了研究，解决了规则碎片的拼接问题，并在不规则碎片拼接问题上有了较深入的研究。本文利用规则碎片灰度值矩阵的边缘灰度差值之和最小这一条件对规则碎片进行了拼接。对于不规则碎片，首先将扫描仪扫描后的不规则碎片图像进行去噪声，再用Sobel算子进行边界提取，得出边界曲线，然后对边界曲线进行重采样，接着对重采样后的曲线进行坐标提取。最后提取出边界曲线中的角点。角点提取出来后，采用曲率进行不规则碎片的拼接，利用一点处曲率与密切圆的关系，直接估算各轮廓采样点处的曲率。论文的最后，将曲率和角点间弧长作为约束条件寻找匹配曲线段的依据，实现两碎片间匹配。

关键词:碎片匹配 Sobel算子 角点 曲率 弧长

Design and implementation of scrap paper splicing systems based on Matlab

Abstract

Fragment matching restoration technique is an important research topic in the field of pattern recognition and computer vision, it opens up the new application areas of pattern recognition, but also has extensive practical value. In restoration of cultural relics, criminal case and has a wide application. In this paper, the theory of image processing, differential geometry, shape matching and other related theories are combined to solve the problem of the fragmentation of regular fragments. And there is a deep research on the problem of irregular fragments joining together. In this paper, we make use of the condition of the difference between the edge and the minimum of the gray value matrix of the rule fragment to splice the rule fragments. For irregular fragments. First of all, the scanner and irregular fragments of image denoising, uses Sobel operator for edge extraction, to draw the boundary curve, then the boundary curve resampling is performed, then the re sampling of curve coordinate extraction. Finally, the corner points in the boundary curve are extracted. When the corner points are extracted, the curvature is used to splice the irregular fragments, and the curvature of the sample points of each profile is directly estimated by the relationship between the curvature and the close circle. At the end of the paper, the Euclidean distance between the curvature and the corner is used as the constraint condition to find the basis of the matching curve segment.

Key words: fragment matching;Sobel operator; corner curvature; Euclidean distance

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1 研究背景、意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 论文的内容安排 2

第二章 数据的采集和处理 4

2.1 规则碎片的数字化 4

2.2 不规则碎片的数字化 5

2.2.1 二值图获取 5

2.2.2 消除噪声 6

2.2.3 边缘检测 7

2.2.4 重采样 8

2.2.5 提取边界坐标 9

第三章 规则碎片的拼接 10

3.1 纵切碎纸片拼接 10

3.1.1 问题分析 10

3.1.2 相似度函数 10

3.2 横纵切碎纸片问题复原 12

3.2.1 问题分析 12

3.2.2 问题难处 13

3.2.3 主要程序算法 13

3.2.4 中断二次人工查找程序示例 14

3.3 双面横纵切英文碎纸片复原 17

3.3.1 问题的分析 17

3.3.2 主要程序算法： 18

3.4 规则碎片复位次序表及复原成功率 24

3.5 规则碎片算法评价 27

第四章 不规则碎纸片的拼接 28

4.1 角点检测 28

4.1.1 尖锐角点提取 28

4.1.2 尖锐角点的分段提取 29

4.3 轮廓曲线离散曲率的计算 30

4.4 碎片匹配算法 32

4.4.1 拼接思想 32

4.4.2 拼接结果 33

4.4.3 算法评价 34

总 结 35

参考文献 36

第一章 引言

1.1 研究背景、意义

拼图、纸币的拼接、文物修复、司法鉴定等，这些都涉及了碎片的拼接问题，碎片的拼接问题从维度上可以分为2维和3维。

当碎片数量较少时 ，人们可以通过碎片形状、纹理来进行简单的拼接，便可以得到完整的碎皮复原图。然而，当碎片数量达到一定程度时，当碎片变得更加不规则时，碎片拼接便变得非常困难。而且对于一些文物的复原，手工复原往往会对珍贵文物造成损坏和污染，这是不可取的。

请支付后下载全文，论文总字数：20061字