摘 要：本文针对规则切割的汉字碎纸片的拼接复原，通过读取碎纸片的灰度值，进行二值化处理，建立规则切割的汉字碎纸片的拼接复原模型，对二值图像矩阵与对应的列矩阵、边缘矩阵的处理，结合人工干预，获得正确的图片顺序，结果表明，拼接复原相似度很高。
　　关键词：拼接复原；二值化处理；Matlab；边缘矩阵
　　中图分类号：TP391.41
　　将破碎的文件拼接复原一般需要提取每一个破碎文件的关键信息，然后根据信息相似度来确定破碎文件之间的联系。这里的关键信息指能反映文件大部分信息的数据文件。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。为了提高拼接的效率，需要应用计算机技术开发出碎纸片的自动拼接技术以提高拼接复原效率。目前有许多学者研究图片碎片的拼接技术[1-2]，给出了许多思想与算法。
　　为此本文中的方法为首先从每一个破碎纸片中提取相关信息，然后根据信息的相似度排出顺序。即基于纸张碎片的边缘性状等特征，搜寻到最可能匹配的纸张碎片对。
　　1 图像二值化处理
　　将k条规则矩形碎片复原。k条碎纸片对应k个图片，为了获取每一个图片的信息需要将图片转化为数值矩阵Akm×n。aijk是数值矩阵Akm×n的元素，对于黑白像素点像素值aijk介于0-255之间。
　　数值矩阵Akm×n的阶数是由分辨率决定的。论文针对分辨率为m×n的碎图片研究，即每一条水平线上包含有m个像素点，共有n条线。
　　假设我们处理的为灰度数字图像，则每个像素只有一个采样颜色的图像，只含亮度信息，不含色彩信息的图像。纯白代表了該色光在此处为最高亮度，亮度级别是255；纯黑代表亮度级别为0，其余亮度级别介于该两值之间。
　　为了易于计算机处理灰度图片，将其二值化处理。黑色的区域（像素值为“0”）与白色的区域（像素值为“1”）由封闭的边界相区分。
　　3 结束语
　　本论文提出了依次通过数值化、二值化和边缘信息提取将图片处理成二值图像矩阵的方法，其中对于规则破碎文件在二值化处理中应用全局阈值法。
　　具体方法：首先找出矩阵最上、最下二值矩阵，根据元素矩阵为1矩阵放置在首和尾。然后根据列矩阵分类。接着取出第一个行某个矩阵的最右边列向量依次与其他该行的矩阵最左边列向量两两比较，得到相似度最高的矩阵连在一起。用同样方法依次比较，左右相连，上下相连，必要时人工干预，最终获得排列好的矩阵顺序，进而获得整张纸的图像。
　　参考文献：
　　[1]侯舒维.一种图像自动拼接的快速算法[J].基金项目论文，2005（15）：70-72.
　　[2]Hei Wang Chan，Evan Gillespie，Delfino Leong，Design and Implementation of a Paper De-shredder[J].ECE 412 Term Project Report，2010.
　　[3]张庆英.基于边界特征的图像二值化方法应用研究[J].武汉理工大学学报，2005（02）：56-57.
　　[4]冯杰.数学建模原理与案例[M].北京：科学出版社，2007.
　　作者简介：梁帅帅（1991.05-），男，山东济宁人，交通学院热能与动力工程专业1102班，本科在读，山东省优秀共青团员，获得电工杯数学建模全国一等奖、北美数学建模国际二等奖等奖励，研究方向：内燃机。
　　作者单位：山东理工大学，山东淄博 255000