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2013年全国大学生数学建模竞赛B题聚焦于碎纸片拼接的算法设计。题目要求将给定的不规则碎纸片(包含中英文文字、图片等混合内容)通过计算机算法实现自动拼接还原。该问题的核心在于解决以下技术难点:
特征提取:需要从碎纸片中提取边缘形状、文字行高、颜色分布等关键特征。对于文字类碎片,可分析字符分布连续性;对于图像类碎片,则需匹配纹理或轮廓相似度。
匹配策略:采用基于贪心算法或动态规划的局部匹配方法,优先拼接相似度最高的碎片对,逐步扩展为完整文档。部分团队引入图论模型,将碎片视为节点、匹配度作为边权,转化为最短路径问题。
优化方向:针对误匹配问题,可通过迭代校验或引入机器学习模型(如SVM)对匹配结果进行二次筛选。对于大规模碎片,分治思想(先聚类再组内拼接)能显著提升效率。
该题的创新性在于将传统图像处理技术与数学模型结合,考验参赛者对实际问题的抽象能力。优秀解法通常具备特征鲁棒性、算法时效性以及容错机制三重优势。