主要内容

注册图像的方法

图像配准是将同一场景的两个或多个图像对齐的过程。这个过程包括指定一个图像作为参考图像,也称为固定图像,并对其他图像应用几何变换或局部位移,使它们与参考图像对齐。由于各种各样的原因,图像可能会错位。通常,图像是在可变条件下捕获的,这些条件可以改变相机的视角或场景的内容。镜头和传感器的扭曲或捕获设备之间的差异也可能导致不对中。

在其他图像处理应用中,图像配准通常被用作初始步骤。例如,您可以使用图像配准来对齐卫星图像或使用不同诊断方法(如MRI和SPECT)捕获的医疗图像。图像配准使您能够比较不同图像中的公共特征。例如,你可能会发现河流是如何迁移的,一个地区是如何被洪水淹没的,或者肿瘤是否在MRI或SPECT图像中可见。

图像处理工具箱™提供了三种图像配准方法:交互式的登记估计量App,基于强度的图像自动配准,以及控制点配准。计算机视觉工具箱™提供自动特征检测和匹配。

能力 注册评估应用程序 基于强度的图像自动配准 控制点登记 自动特征检测与匹配(需要计算机视觉工具箱)
交互式登记 X
自动灰度登记 X X
自动化功能检测 X X
手动功能选择 X
自动化特性匹配 X X X
非刚性的转换 X X X
全自动工作流 X X
支持三维图像 X

登记估计量应用程序

登记估计量app可以让你交互式注册二维图像。您可以比较不同的配准技术、调优设置和可视化已配准的映像。该应用程序提供了质量的定量度量,并返回注册图像和转换矩阵。该应用程序还使用您选择的注册技术和设置生成代码,所以您可以应用相同的转换到多个图像。

登记估计量提供六种基于特征的技术、三种基于强度的技术和一种非刚性配准技术。有关可用技术的更详细比较,请参见配准估计器支持的技术

配准估计应用程序显示的图像覆盖与相应的控制点。

基于强度的图像自动配准

基于强度的图像自动配准根据相对强度模式映射每张图像中的像素。可以注册单模态和多模态图像对,还可以注册2-D和3-D图像。这种方法适用于:

  • 注册大量的图像集合

  • 自动注册

若要使用基于强度的技术注册图像,请使用imregister并指定应用于移动图像的几何变换类型。imregister迭代调整变换以优化两幅图像的相似度。

或者,你可以估计一个局部的位移场,并应用一个非刚性变换的运动图像使用imregdemons

控制点登记

控制点登记使您能够手动选择每个图像中的公共特征。控制点配准在以下情况下很有用:

  • 您希望优先考虑特定特性的对齐,而不是使用自动特性检测检测到的整个特性集。例如,在注册两个医学图像时,可以将对准重点放在所需的解剖特征上,而忽略与信息较少的解剖结构对应的匹配特征。

  • 图像具有重复的模式,使用自动特征匹配提供不清晰的映射。例如,有许多窗户的建筑物照片,或网格城市街道的航拍照片,有许多相似的特征,很难自动绘制。在这种情况下,手动选择控制点对可以提供更清晰的特征映射,从而更好地进行特征点对齐的转换。

控制点配准可以对运动图像进行多种类型的变换。全局变换作用于整个图像,包括仿射、投影和多项式几何变换。作用于局部区域的非刚性变换包括分段线性变换和局部加权平均变换。

使用控制点选择工具来选择控制点。使用以下命令启动工具cpselect

自动特征检测与匹配

自动化特征检测与提取(计算机视觉工具箱)检测角和斑点等特征,在移动和固定的图像中匹配相应的特征,并估计几何变换以对齐匹配的特征。

示例请参见使用自动特征匹配查找图像旋转和缩放(计算机视觉工具箱).您必须有计算机视觉工具箱才能使用此方法。

请注意

登记估计量App提供了六种基于特征的技术来注册一对图像。然而,该应用程序不提供自动工作流来注册多个图像。

另请参阅

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