[發(fā)明專利]一種碎紙片拼接方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410245632.4
• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN104021534A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設計）人: 林曄智;金新元
• 申請（專利權）人: 溫州醫(yī)科大學;溫州大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T3/40
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發(fā)明涉及一種拼接技術，尤其涉及一種碎紙片拼接方法。

背景技術

在當代生活中，破碎文件的拼接在司法物證復原、歷史文獻修復以及軍事情報獲取等領域都有著重要的應用。大量的紙質物證復原工作目前基本都是以手工方式完成的，一旦碎紙的數(shù)量增大到幾百甚至上千塊的時候，如果仍然依靠手工完成，不但耗費大量的人力、物力，而且還可能對物證造成一定的損壞。目前在國際上，德國等發(fā)達國家對破碎文件的自動修復技術已經進行了相當長時間的研究，但是由于技術封鎖的原因，我們所能搜集的資料非常有限，而在國內，還沒有類似的研究成果問世。

發(fā)明內容

本發(fā)明便是針對上述所提到的問題，提供一種運用計算機技術來進行碎紙片拼接的技術，該技術較之于人工拼接技術，可大大提高工作效率。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種碎紙片拼接方法，技術全程采用計算機進行數(shù)據(jù)分析，其具體步驟為：1、首先讓計算機將圖像數(shù)據(jù)二值化，接著尋找邊界圖片，然后對圖片進行分類；2、對每一行進行排序，然后檢查整行拼接正確與否，若答案是否定的，則人工干預介入；若答案是肯定的，則將得到的每一行字條進行拼接；3、檢查復原圖正確與否，若答案是否定的，則人工干預介入；若答案是肯定的，則得到最優(yōu)解。

進一步，在第1步中又可以細分為如下幾個部分：數(shù)據(jù)二值化、尋找邊界圖片、對圖片分類。

進一步，第2步可以細分為：對每一行進行排序、判斷整行拼接是否正確、人工干預1；

進一步，第3步可以細分為：將得到的每一行的字條進行拼接、判斷恢復圖是否正確、人工干預2、得到最優(yōu)解。

進一步，圖像的二值化處理就是將圖像上的點的灰度置為0或255，也就是講整個圖像呈現(xiàn)出明顯的黑白效果。即將256個亮度等級的灰度圖像通過適當?shù)拈y值選取而獲得仍然可以反映圖像整體和局部特征的二值化圖像。

進一步，為了得到理想的二值圖像，一般采用封閉、連通的邊界定義不交疊的區(qū)域。所有灰度大于或等于閥值的像素被判定為屬于特定物體，其灰度值為255表示，否則這些像素點被排除在物體區(qū)域以外，灰度值為0，表示背景或者例外的物體區(qū)域。如果某特定物體在內部有均勻一致的灰度值，并且其處在一個具有其他等級灰度值的均勻背景下，使用閥值法就可以得到比較的分割效果。如果物體同背景的差別表現(xiàn)不在灰度值上(比如紋理不同)，可以將這個差別特征轉換為灰度的差別，然后利用閥值選取技術來分割該圖像。動態(tài)調節(jié)閥值實現(xiàn)圖像的二值化可動態(tài)觀察其分割圖像的具體結果。

進一步，在本發(fā)明中所使用的是閾值法。通過直接對圖像的灰度直方圖曲線進行分析，判斷極小值所在的灰度級，再對所有極小值點進行相應的分類合并來最終確定閾值的位置，避免出現(xiàn)過分割的現(xiàn)象。

進一步，在預處理階段發(fā)明采用了基于各向異性擴散的平滑算法對圖像進行濾波，以消除噪聲，同時還可以使圖像的灰度直方圖曲線更為連續(xù)，從而加速算法的執(zhí)行效率。簡單閾值是指用灰度變換來研究灰度圖像的一種常用方法，即設定某一閾值將灰度圖像的像素分成大于閾值的像素群和小于閾值的像素群兩部分。閾值(threshold)是把目標和背景區(qū)分開的標尺，選取適當?shù)拈撝稻褪羌纫M可能保存圖像信息，又要盡可能減少背景和噪聲的干擾，這是選擇閾值的原則。

進一步，在尋找邊界圖片的過程中，本案例采用區(qū)域相關的拼接算法，基于區(qū)域的配準方法是從待拼接圖像的灰度值出發(fā)，對待配準圖像中一塊區(qū)域與參考圖像中的相同尺寸的區(qū)域使用最小二乘法或者其它數(shù)學方法計算其灰度值的差異，對此差異比較后來判斷待拼接圖像重疊區(qū)域的相似程度，由此得到待拼接圖像重疊區(qū)域的范圍和位置，從而實現(xiàn)圖像拼接。也可以通過FFT(快速傅立葉變換)變換將圖像由時域變換到頻域，然后再進行配準。對位移量比較大的圖像，可以先校正圖像的旋轉，然后建立兩幅圖像之間的映射關系。

運用上述技術后，可在短時間內拼接出原先靠人工需要很長時間才能拼接的紙張，使得拼接紙張的效率大大提高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實現(xiàn)的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細地說明。