1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
摘要：
为从民主德国时期安全部门的档案碎片中寻找秘密，德国政府自1991年起开始着手还原这些档案。一直到2007年，负责整理这些档案碎片的部门一直采取手工还原的方式，工作人员将碎片铺在大桌子上，通过人名和签名等痕迹将它们拼凑起来。历经17年，25名工作人员已将350袋碎片拼好，但等待它们的还有106万袋，按这个速度，他们要花几个世纪才能完成任务。德国政府决定花费835万美元，准备用计算机软件将约600万块碎纸片拼接起来[1]。同样，2011年美国国防部高级研究项目局发起拼图挑战，谁最先将5份切碎的文件拼凑起来将获得5万美元奖金。此举旨在希望有人能够开发计算机算法，解决文件拼接问题，方便美国军方读取战场上所获文件碎片的内容。因此，开展对碎纸片的自动拼接复原技术的研究有着重要的现实意义。
碎纸自动拼接技术是图像处理与模式识别领域中的一个较新但是很典型的应用，它是通过扫描和图像提取技术获取一组碎片的形状、颜色等信息，然后利用计算机进行相应的处理从而实现对这些碎纸片的全自动或半自动拼接还原。碎纸自动拼接的关键技术包括图像预处理和匹配。碎纸图像预处理的目的是将碎纸片表示为适合于利用计算机进行处理的形式。图像预处理包括图像获取，背景分割，边界检测，轮廓提取和表示等。匹配技术是碎纸自动拼接中关键之中的关键，就是用储存在计算机中的模型去识别输入的未知视觉模式，并最终建立对输入的解释。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
选题依据：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。随着计算机技术的发展，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。
研究内容：碎纸片的拼接与复原问题
解决的主要问题：1.对于给定的来自同一页印刷文字文件的碎纸机破碎纸片（仅纵切），建立碎纸片拼接复原模型和算法，并针对附件1、附件2给出的中、英文各一页文件的碎片数据进行拼接复原。如果复原过程需要人工干预，写出干预方式及干预的时间节点。2.对于碎纸机既纵切又横切的情形，请设计碎纸片拼接复原模型和算法，并针对附件3、附件4给出的中、英文各一页文件的碎片数据进行拼接复原。如果复原过程需要人工干预，写出干预方式及干本文结合图片拼接等相关知识，借助软件matlab等将解决以下问题：1.对于给定的来自同一页印刷文字文件的碎纸机破碎纸片（仅纵切），建立碎纸片拼接复原模型和算法，并针对附件1、附件2给出的中、英文各一页文件的碎片数据进行拼接复原。如果复原过程需要人工干预，写出干预方式及干预的时间节点。2.对于碎纸机既纵切又横切的情形，请设计碎纸片拼接复原模型和算法，并针对附件3、附件4给出的中、英文各一页文件的碎片数据进行拼接复原。如果复原过程需要人工干预，写出干预方式及干预的时间节点。3.上述所给碎片数据均为单面打印文件，从现实情形出发，还可能有双面打印文件的碎纸片拼接复原问题需要解决。附件5给出的是一页英文印刷文字双面打印文件的碎片数据。尝试设计相应的碎纸片拼接复原模型与算法，并就附件5的碎片数据给出拼接复原结果。预的时间节点。3.上述所给碎片数据均为单面打印文件，从现实情形出发，还可能有双面打印文件的碎纸片拼接复原问题需要解决。附件5给出的是一页英文印刷文字双面打印文件的碎片数据。尝试设计相应的碎纸片拼接复原模型与算法，并就附件5的碎片数据给出拼接复原结果。
