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纸片的形状、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。本文主要结合司法鉴定这一应用背景,针对手工撕碎纸片的自动拼接关键技术开展的研究,研究成果已应用于计算机辅助碎纸自动拼接系统中。主要工作有以下几个方面:1)依据图像预处理理论研究了图像分割,边界提取等方法,在碎纸自动拼接的预处理中,采用了彩色图像分割和水平集图像分割方法,实验效果良好。2)在碎纸自动拼接复原中,提出了一种新的形状匹配算法。首先采用链码表示碎片轮廓,然后通过碎片旋转进行搜索,采用边界准则和面积准则进行碎片之间相似的匹配部分的判断,达到碎纸自动拼接的目的,实现了基于计算机辅助的碎纸自动拼接复原。这个算法还可以应用在类似碎片的拼接上。3)在碎纸拼接中应用了弹性匹配的方法。基本思想是曲线的对应关系可以用一条对准曲线来表示,然后在对准空间中搜索使得弹性形变能最优的对准曲线,这条曲线确定了两轮廓曲线之间点的对应关系。并把碎纸自动拼接中采用的这两种形状匹配方法进行了比较。得出了新的形状匹配算法优于弹性匹配算法的结果。4)设计了碎纸自动拼接原型系统,主要给出系统的功能、系统的设计、系统的拼接复原流程等。