[发明专利]一种矩形文字特征碎纸片的半自动拼接复原方法

说明书

技术领域

本发明提出一种矩形文字特征碎纸片的拼接复原方法，属于计算机应用中图像处理和模式识别技术领域。

技术背景

碎片自动拼接可以近似看作一个拼图问题[1]，在司法物证复原、历史文献修复、艺术品修复、破碎纸钱币修复以及军事情报获取等领域都有着重要的应用[2]。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。碎纸片在日常生活中随处可见，它是碎片的一种。随着计算机技术的快速发展，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。

目前，国内外研究者对碎片的拼接复原做过大量研究,对于纸片主要是对手工撕碎的碎纸片进行处理，其中关键技术是对形状匹配技术的研究，例如，文献[3]中提出基于多尺度二维碎片的拼接方法，使用碎纸片轮廓上采样点曲率串进行多尺度分析，利用动态规划技术对各匹配进行精化处理，文献[4]提出一种基于弹性匹配的碎片自动拼接方法，文献[5]采用人机交互半自动化拼接方法，文献[2]提出一种从提取碎纸片轮廓线出发，以边界准则和面积准则实现匹配的碎纸半自动拼接形状匹配方法,文献[6]中提出一种基于线段扫描的碎纸片边缘检测算法等等。目前，这些算法都是在不规则形状的基础上进行的，而文献[7]中针对文字文档特征提出了一种基于碎片文字行特征或表格特征的碎片半自动拼接算法,将文字行特征和表格线特征考虑在内，结合人工手段，准确性较纯机器拼接有了很大的提高。

随着印刷技术的提高，在文档记录中手写已经逐渐被印刷所替代，使文字的行特征以及表格特征等更加趋向于一致。同时，碎纸机在办公应用中也越来越普及，文档的碎片呈现出横纵两种碎片形式，因此基于形状特征的算法在拼接复原中也越来越微弱。针对这种状况，我们提出一种矩形碎纸片复原方法，通过文字字迹特征以及左边缘检测等进行拼接复原。

[1]Wolfson H,Schonberg E,Kalvin A,et al.Solving jigsaw puzzles by computer[J].Annals of Operations Research,1988,12(1):51-64.

[2]贾海燕,朱良家,周宗潭,等.一种碎纸自动拼接中的形状匹配方法[J].计算机仿真,2006,23(11):180-183.

[3]da GamaH C,Stolfi J.A multiscale method for the reassembly of two-dimensional fragmented objects[J].Pattern Analysis and Machine Intelligence,IEEE Transactions on,2002,24(9):1239-1251.

[4]Kong W,Kimia B B.On solving2D and3D puzzles using curve matching[C]//Computer Vision and Pattern Recognition,2001.CVPR2001.Proceedings of the2001IEEE Computer Society Conference on.IEEE,2001,2:II-583-II-590vol.2.

[5]De Smet P,De Bock J,Corluy E.Computer vision techniques for semi-automatic reconstruction of ripped-up documents[C]//AeroSense2003.International Society for Optics and Photonics,2003:189-197.

[6]罗智中.基于线段扫描的碎纸片边界检测算法研究[J].仪器仪表学报,2011,32(002):289-294.

[7]罗智中.基于文字特征的文档碎纸片半自动拼接[J].计算机工程与应用,2012,48(5):207-210.

发明内容