付苗苗，张　露，宁莹莹，黄　婵，吴梦杰

(长春师范大学数学学院，吉林长春 130032)



基于聚类分析的碎纸复原算法

付苗苗，张露，宁莹莹，黄婵，吴梦杰

(长春师范大学数学学院，吉林长春 130032)

[摘要]本文针对单面印刷文件纵向切割、单面印刷文件横纵交错切割和双面印刷文件横纵交错切割的碎纸片三个问题，运用灰度矩阵、特征匹配和蚁群算法，分别给出碎纸还原方案。

[关键词]灰度矩阵；边缘去噪；邻域平均法；图像特征匹配；蚁群算法

1问题的设立与分析

本文主要研究边缘规则的碎纸片有效快速拼接的方法。首先进行简单说明，分析讨论对象是统一的宋体四号、固定值12、首行缩进2字符的文字文件。文字文件经扫描之后调整像素为1024×1600的图片，切割成类似于碎纸机碎纸效果的小碎片。仅纵向切割碎纸片像素为128×1600，切割成8个碎纸片；横纵交错切割碎纸片像素为128×200，切割成64个碎纸片；正反面横纵交错切割成64个碎纸片，生成128张图片，碎纸片图片保存格式为*.jpg，a表示正面，b表示反面。

问题一：单面印刷文件纵向切割的碎纸片拼接。现实中的数字图像在数字化和传输过程中常常会受到设备与外界环境噪声干扰等影响，因此要先对碎纸片图片的边缘进行去噪，在这里采用邻域平均法对图像边缘进行降噪处理。构建每个碎纸图片的二值矩阵，在一定程度上降低了计算的复杂程度。然后对每个碎纸片的左右边缘相似度进行分析，通过两两比较图片左右相似程度对碎纸片进行排序与拼接，最后得以复原文件内容。……