中南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究所圖像配準(zhǔn)-展示頁
2025-01-11 11:07本頁面
【正文】 幅圖像之間的線性位置關(guān)系不明確時，應(yīng)使用基于特征的匹配。n 如果影像尺寸不是特別大，可以只用兩層金字塔。n 第二步：根據(jù)平移初始值乘以 n得到第二層平移量初始值，在它 mm個像元的鄰域內(nèi)進(jìn)行模板匹配。 n 原始影像作為金字塔影像的底層。n 對影像進(jìn)行一次采樣率為1/n(n=2,3)的重采樣，即把影像的每 nn個像素變?yōu)橐粋€像素，這樣就得到一對長、寬都為原來 1/n的影像，把它作為金字塔的第二層。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取某個閾值 P0，如果 P P0，則匹配成功； P P0，則匹配失敗。 中南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究所 圖像配準(zhǔn)7 *相似性測度n 用以下測度來衡量 T和 Si,j的相似程度：n 根據(jù)施瓦茲不等式， ，并且在 比值為常數(shù)時取極大值為 1。中南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究所 圖像配準(zhǔn)6 *模板匹配n 模板匹配法是在一幅影像中選取一個的影像窗口作模板，大小通常為 55或 77，然后通過相關(guān)函數(shù)的計算來找到它在搜索圖中的坐標(biāo)位置?；趨^(qū)域的匹配主要是模板匹配和基于相位（頻率）的匹配方法；基于特征的匹配包括基于特征點(diǎn)集的匹配和基于線特征（圖像中邊緣信息）的匹配算法。 根據(jù)主輔圖像之間的幾何變換關(guān)系，對輔圖像進(jìn)行逐像素處理變?yōu)榕錅?zhǔn)圖像的過程叫做 “幾何校正（ geometric correction） ”。 中南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究所 圖像配準(zhǔn)3 *圖像配準(zhǔn)參考圖像（主圖像） 待配準(zhǔn)圖像（輔圖像） 配準(zhǔn)圖像中南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究所 圖像配準(zhǔn)4 *用詞說明n 各種圖像配準(zhǔn)的文獻(xiàn)都會出現(xiàn) “配準(zhǔn)、匹配、幾何校正 ”三個詞，它們的含義比較相似。n 圖像配準(zhǔn)是圖像分析和處理的基本問題。圖 像 配 準(zhǔn)中南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究所2 *圖像配準(zhǔn)的用途意義n 圖 像配準(zhǔn)（或 圖 像匹配）是評價兩幅或多幅 圖 像的相似性以確定同名點(diǎn)的過程。 圖像配準(zhǔn)算法就是設(shè)法建立兩幅圖像之間的對應(yīng)關(guān)系 ,確定相應(yīng)幾何變換參數(shù) ,對兩幅圖像中的一幅進(jìn)行幾何變換的方法。 它在 航空影像自動制圖、圖像三維重構(gòu)、計算機(jī)視覺、 遙感融合、模式識別、醫(yī)學(xué)圖像處理 、影像分析 等領(lǐng)域都有重要應(yīng)用。n 一般兩幅圖像之間用 “配準(zhǔn)（ register, registration） ”；尋找同名特征 (點(diǎn) ) 的過程叫 “匹配（ match, matching） ”。中南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究所 圖像配準(zhǔn)5 *配準(zhǔn)方法分類n 按照配準(zhǔn)算法所利用的圖像信息，可以分為 基于區(qū)域的方法 和 基于特征的方法 。n 按自動化程度可以分為人工、半自動和全自動三種類型 。設(shè)模板 T放在搜索圖 S上平移，模板覆蓋下的那塊搜索圖叫做子圖 Si,j，子圖的中心點(diǎn)在 S圖中的坐標(biāo) (i,j)，叫參考點(diǎn)。但實(shí)際上兩幅不同圖像的 P值介于 0和 1之間，很難達(dá)到理想值。 中南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究所 圖像配準(zhǔn)8 *金字塔模板匹配n 為了加快搜索速度，很多影像匹配方法使用金字塔影像。n 再對第二層用同樣方法進(jìn)行一次采樣率為 1/n的重采樣，又得到第三層（頂層）。中南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究所 圖像配準(zhǔn)9 *金字塔影像匹配的步驟n 第一步：頂層的匹配，得到一個平移初始值 。n 第三步：根據(jù)第二層匹配值乘以 n得到第三層平移量初始值，再進(jìn)行一次模板匹配。中南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究所 圖像配準(zhǔn)10 *基于特征的配準(zhǔn)算法n 基于特征的算法 (featurebased matching)先提取圖像顯著特征，再進(jìn)行特征匹配，大大壓縮了圖像信息的數(shù)據(jù)量，同時保持了圖像的位移、旋轉(zhuǎn)、比例方面的特征，故在配準(zhǔn)時計算量小，速度較快、魯棒性好。n 一般來說特征匹配算法可分為四步 :216。216。216。 。n 在兩幅圖像對應(yīng)的特征集中利用特征匹配算法盡可能的將存在匹配關(guān)系的特征對選擇出來。n 對于非特征像素點(diǎn)，利用上述多項(xiàng)式變換關(guān)系來進(jìn)行幾何校正，從而實(shí)現(xiàn)兩幅圖像之間逐像素的配準(zhǔn)。 中南
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