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2013年国赛B题:碎纸片的拼接复原

2013年国赛B题:碎纸片的拼接复原是2013年全国大学生数学建模竞赛的B题。

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背景与碎片数据

破碎文件复原可用于物证鉴定、历史文献修复和情报整理。人工拼接准确但耗时,碎片很多时尤其困难。本题要求建立模型和算法,提高碎纸片复原的自动化程度。

每个附件对应同一页纸,文件中的序号用于标识碎片:

附件 文字与印刷方式 切割方式及数量
1 中文,单面 仅纵切,19条
2 英文,单面 仅纵切,19条
3 中文,单面 纵横切,11×19=209片
4 英文,单面 纵横切,11×19=209片
5 英文,双面 纵横切,209片,每片正反各一幅图像,共418个文件

附件5中同一编号的 a、b 文件是同一片纸的两面,例如 000a 与 000b 对应同一碎片。

需要完成的任务

  1. 对只经过纵向切割的一页印刷文件,建立拼接模型和算法,并分别复原附件1、2的中文与英文页面。如果需要人工参与,要交代采用了什么干预方式,以及在算法执行的哪个时间节点介入。
  2. 将问题扩展到纵向、横向都切割的单面文件,设计相应模型和算法,分别复原附件3、4。人工干预的说明要求与第一项相同。
  3. 面向双面印刷文件设计模型与算法,并尝试复原附件5所给的一页英文文件的两个面。

结果表达要求

复原图像放在论文附录中,另用碎片编号表表示空间排列:附件1、2各使用一个1×19表格;附件3、4各使用一个11×19表格;附件5的两个面各用一个11×19表格。表内按复原后的位置填写编号。无法确定位置的碎片可以暂不填入排列矩阵,但必须另外列出。

原题、附件与来源

来源:全国大学生数学建模竞赛2013年官方发布页