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1、学学习习，学学习习，再再学学习习，有有事事没没事事，去去书书店店看看看看书书，关关于于管管理理，金金融融，营营销销，人人际际交交往往，未未来来趋趋势势等等这这些些，你你能能获获得得很很多多。这这个个社社会会竞竞争争太太激激烈烈了了，你你不不学学习习，就就会会被被淘淘汰汰。中中国国20082008底底，有有一一百百多多万万大大学学生生找找不不到到工工作作。竞竞争争这这么么激激烈烈，所所以以，一一定定要要认认识识一一点点，大大学学毕业了，不是学习结束了，而是学习刚刚开始。毕业了，不是学习结束了，而是学习刚刚开始。赢在中国赢在中国.主要内容：主要内容：1 1图像配准概述；图像配准概述；2 2 基于特
2、征的图像配准方法；基于特征的图像配准方法；3 3基于模板的图像配准方法；基于模板的图像配准方法；4 4MATLABMATLAB图像配准；图像配准；*.主要内容：主要内容：1 1图像配准概述；图像配准概述；2 2 基于特征的图像配准方法；基于特征的图像配准方法；3 3基于模板的图像配准方法；基于模板的图像配准方法；4 4MATLABMATLAB图像配准；图像配准；*. 问问问问题题题题的的的的提提提提出出出出：临临临临床床床床上上上上需需需需要要要要对对对对同同同同一一一一个个个个病病病病人人人人进进进进行行行行多多多多种种种种模模模模式式式式（CTCTCTCT、MRIMRIMRIMRI、PET
3、PETPETPET）或或或或者者者者同同同同一一一一模模模模式式式式的的的的多多多多次次次次成成成成像像像像，并并并并同同同同时时时时从从从从几几几几幅幅幅幅图图图图像像像像获取信息，进行综合分析；获取信息，进行综合分析；获取信息，进行综合分析；获取信息，进行综合分析； 前前前前提提提提条条条条件件件件：解解解解决决决决两两两两幅幅幅幅或或或或多多多多幅幅幅幅图图图图像像像像对对对对应应应应成成成成像像像像空空空空间间间间位位位位置置置置的的的的严严严严格格格格对对对对齐问题，即确定齐问题，即确定齐问题，即确定齐问题，即确定同一对象同一对象同一对象同一对象在在在在不同图像不同图像不同图像不同图
4、像中的对应点：中的对应点：中的对应点：中的对应点：. 图图图图像像像像配配配配准准准准（Image Image Image Image RegistrationRegistrationRegistrationRegistration）：对对对对一一一一幅幅幅幅图图图图像像像像寻寻寻寻求求求求一一一一种种种种（或或或或一一一一系系系系列列列列）空空空空间间间间变变变变换换换换，使使使使它它它它与与与与另另另另一一一一幅幅幅幅图图图图像像像像上上上上的的的的对对对对应应应应点点点点达达达达到到到到空空空空间间间间上上上上的的的的一一一一致致致致。这这这这种种种种一一一一致致致致是是是是指指指指对对
5、对对象象象象上上上上所所所所有有有有点点点点（或或或或至至至至少少少少所所所所有有有有感感感感兴趣点）在两张已配准图像上有着相同的空间位置。兴趣点）在两张已配准图像上有着相同的空间位置。兴趣点）在两张已配准图像上有着相同的空间位置。兴趣点）在两张已配准图像上有着相同的空间位置。 各各各各种种种种图图图图像像像像配配配配准准准准的的的的文文文文献献献献都都都都会会会会出出出出现现现现“ “ “ “配配配配准准准准、匹匹匹匹配配配配、几几几几何何何何校校校校正正正正” ” ” ”三三三三个词，它们的含义比较相似。个词，它们的含义比较相似。个词，它们的含义比较相似。个词，它们的含义比较相似。. 图图
6、图图像像像像配配配配准准准准举举举举例例例例：对对对对图图图图B B B B寻寻寻寻求求求求一一一一种种种种空空空空间间间间变变变变换换换换，使使使使它它它它与与与与图图图图A A A A上上上上的的的的对对对对应应应应点点点点达达达达到到到到空空空空间间间间上上上上的的的的一一一一致致致致。图图图图B B B B经经经经空空空空间间间间变变变变换换换换后后后后得得得得到到到到图图图图C C C C，在在在在图图图图A A A A和和和和图图图图C C C C中中中中相相相相同同同同对对对对象象象象有有有有着着着着相相相相同同同同的的的的空空空空间间间间位位位位置置置置。称称称称图图图图A A
7、 A A和和和和图图图图C C C C为为为为已配准的图像，可以进行进一步的综合分析。已配准的图像，可以进行进一步的综合分析。已配准的图像，可以进行进一步的综合分析。已配准的图像，可以进行进一步的综合分析。图图A A图图B B图图C C. 同一对象（患者）的图像配准：同一对象（患者）的图像配准：同一对象（患者）的图像配准：同一对象（患者）的图像配准： 不同对象间的图像配准：不同对象间的图像配准：不同对象间的图像配准：不同对象间的图像配准：将将将将被被被被试试试试的的的的图图图图像像像像与与与与典典典典型型型型正正正正常常常常人人人人相相相相同同同同部部部部位位位位的的的的图图图图像像像像或或或
8、或标标标标准准准准图图图图谱谱谱谱进进进进行行行行对对对对比比比比，以以以以确确确确定定定定被被被被试试试试者者者者是是是是否否否否正正正正常常常常。如如如如有有有有异异异异常常常常，还还还还要要要要与与与与一一一一些些些些疾疾疾疾病病病病的的的的典典典典型型型型图图图图像像像像对对对对比比比比，确确确确定定定定患患患患者是否属于同类。者是否属于同类。者是否属于同类。者是否属于同类。. 基基基基于于于于特特特特征征征征的的的的图图图图像像像像配配配配准准准准方方方方法法法法：先先先先提提提提取取取取图图图图像像像像显显显显著著著著特特特特征征征征，如如如如灰灰灰灰度度度度变变变变化化化化明明明
9、明显显显显的的的的点点点点、线线线线等等等等特特特特征征征征，通通通通过过过过特特特特征征征征集集集集的的的的映映映映射射射射建建建建立立立立两两两两幅幅幅幅图图图图像像像像之之之之间间间间的的的的空空空空间间间间变变变变换换换换关关关关系系系系。原原原原则则则则上该方法可用于配准任何模式的图像；最常用的是特征上该方法可用于配准任何模式的图像；最常用的是特征上该方法可用于配准任何模式的图像；最常用的是特征上该方法可用于配准任何模式的图像；最常用的是特征点法点法点法点法； 基基基基于于于于模模模模板板板板的的的的图图图图像像像像配配配配准准准准方方方方法法法法：在在在在一一一一幅幅幅幅图图图图像
10、像像像中中中中选选选选取取取取一一一一个个个个子子子子图图图图像像像像窗窗窗窗口口口口作作作作为为为为模模模模板板板板，大大大大小小小小通通通通常常常常为为为为55555555或或或或77777777，然然然然后后后后让让让让该该该该模模模模板板板板在在在在另另另另一一一一幅幅幅幅图图图图像像像像中中中中移移移移动动动动，通通通通过过过过计计计计算算算算相相相相关关关关函函函函数数数数来来来来找找找找到到到到模模模模板板板板在在在在搜搜搜搜索索索索图图图图中中中中的的的的坐坐坐坐标标标标位位位位置置置置。该该该该方方方方法法法法主主主主要要要要用用用用于于于于单单单单模模模模图图图图象象象象配
11、准，特别是用于对改变较小的图像序列进行配准；配准，特别是用于对改变较小的图像序列进行配准；配准，特别是用于对改变较小的图像序列进行配准；配准，特别是用于对改变较小的图像序列进行配准；.主要内容：主要内容：1 1图像配准概述；图像配准概述；2 2 基于特征的图像配准方法；基于特征的图像配准方法；3 3基于模板的图像配准方法；基于模板的图像配准方法；4 4MATLABMATLAB图像配准；图像配准；*.一般来说特征匹配算法可分为四步：一般来说特征匹配算法可分为四步：一般来说特征匹配算法可分为四步：一般来说特征匹配算法可分为四步： 特特特特征征征征提提提提取取取取：从从从从两两两两幅幅幅幅图图图图像
12、像像像中中中中提提提提取取取取灰灰灰灰度度度度变变变变化化化化明明明明显显显显的的的的点点点点、线线线线等等等等特特特特征形成征形成征形成征形成特征集特征集特征集特征集； 特特特特征征征征空空空空间间间间映映映映射射射射：建建建建立立立立两两两两幅幅幅幅图图图图像像像像特特特特征征征征集集集集之之之之间间间间的的的的空空空空间间间间多多多多项项项项式式式式变变变变换关系；换关系；换关系；换关系； 非非非非特特特特征征征征像像像像素素素素之之之之间间间间的的的的映映映映射射射射：利利利利用用用用上上上上述述述述多多多多项项项项式式式式变变变变换换换换关关关关系系系系对对对对于于于于非非非非特特特
13、特征征征征像像像像素素素素点点点点进进进进行行行行空空空空间间间间变变变变换换换换，从从从从而而而而实实实实现现现现两两两两幅幅幅幅图图图图像像像像之之之之间间间间逐逐逐逐像像像像素素素素的的的的空间映射；空间映射；空间映射；空间映射； 灰灰灰灰度度度度插插插插值值值值：由由由由于于于于空空空空间间间间映映映映射射射射得得得得到到到到的的的的坐坐坐坐标标标标值值值值不不不不一一一一定定定定为为为为整整整整数数数数，因因因因此需要进行灰度插值来确定这些坐标上的灰度值；此需要进行灰度插值来确定这些坐标上的灰度值；此需要进行灰度插值来确定这些坐标上的灰度值；此需要进行灰度插值来确定这些坐标上的灰度值
14、；. 设设设设f f(x, y)是是是是待待待待与与与与图图图图像像像像G(xG(xG(xG(x, y) ) ) )配配配配准准准准的的的的图图图图像像像像；g(xg(xg(xg(x, y) ) ) )是是是是根根根根据据据据G G G G大小生成一幅和大小生成一幅和大小生成一幅和大小生成一幅和G G G G的坐标一致的空白图像；的坐标一致的空白图像；的坐标一致的空白图像；的坐标一致的空白图像； 设两幅图像相同点对应的坐标之间的变换关系用下式描述：设两幅图像相同点对应的坐标之间的变换关系用下式描述：设两幅图像相同点对应的坐标之间的变换关系用下式描述：设两幅图像相同点对应的坐标之间的变换关系用下
15、式描述： 则则则则可可可可以以以以从从从从一一一一幅幅幅幅图图图图像像像像的的的的像像像像素素素素坐坐坐坐标标标标算算算算出出出出另另另另一一一一幅幅幅幅图图图图像像像像对对对对应应应应像像像像素素素素的的的的坐坐坐坐标。因此存在两种空间映射方法：标。因此存在两种空间映射方法：标。因此存在两种空间映射方法：标。因此存在两种空间映射方法：前向映射前向映射前向映射前向映射和和和和后向映射后向映射后向映射后向映射；. 前向映射前向映射前向映射前向映射：由推出，逐点计算出：由推出，逐点计算出：由推出，逐点计算出：由推出，逐点计算出f f f f中中中中每个像素对应于每个像素对应于每个像素对应于每个像素
16、对应于g g g g中的坐标，然后利用灰度插值方法将中的坐标，然后利用灰度插值方法将中的坐标，然后利用灰度插值方法将中的坐标，然后利用灰度插值方法将f f f f中中中中每个像素的灰度值分配到它的每个像素的灰度值分配到它的每个像素的灰度值分配到它的每个像素的灰度值分配到它的4 4 4 4个最邻近像素上；个最邻近像素上；个最邻近像素上；个最邻近像素上；f(x, y)g(x, y).前向映射的前向映射的前向映射的前向映射的缺陷缺陷缺陷缺陷： f f f f中的一些点可能落在中的一些点可能落在中的一些点可能落在中的一些点可能落在g g g g图像的坐标之外；图像的坐标之外；图像的坐标之外；图像的坐标
17、之外； f f f f中中中中的的的的多多多多个个个个点点点点映映映映射射射射到到到到g g g g中中中中的的的的坐坐坐坐标标标标可可可可能能能能有有有有同同同同样样样样的的的的最最最最邻邻邻邻近近近近像像像像素素素素，导致导致导致导致g g g g中一个像素的灰度值被计算多次；中一个像素的灰度值被计算多次；中一个像素的灰度值被计算多次；中一个像素的灰度值被计算多次；f(x, y)g(x, y). 后向映射后向映射后向映射后向映射：由，逐点计算出：由，逐点计算出：由，逐点计算出：由，逐点计算出g g g g中每个像素对应于中每个像素对应于中每个像素对应于中每个像素对应于f f f f中中中中
18、的的的的坐坐坐坐标标标标，然然然然后后后后利利利利用用用用灰灰灰灰度度度度插插插插值值值值方方方方法法法法计计计计算算算算出出出出g g g g中中中中每每每每个个个个像像像像素素素素的的的的灰灰灰灰度值；度值；度值；度值； 后后后后向向向向映映映映射射射射比比比比前前前前向向向向映映映映射射射射更更更更实实实实用用用用，在在在在这这这这种种种种映映映映射射射射方方方方式式式式中中中中，输输输输出出出出g g g g的的的的每一个像素灰度值都一次性由每一个像素灰度值都一次性由每一个像素灰度值都一次性由每一个像素灰度值都一次性由f f f f中中中中4 4 4 4相邻像素的线性插值决定。相邻像素
19、的线性插值决定。相邻像素的线性插值决定。相邻像素的线性插值决定。f(x, y)g(x, y ). 常见的空间映射关系常见的空间映射关系常见的空间映射关系常见的空间映射关系. 刚体变换刚体变换刚体变换刚体变换：对象内部任意两点间的距离保持不变；：对象内部任意两点间的距离保持不变；：对象内部任意两点间的距离保持不变；：对象内部任意两点间的距离保持不变； 刚体变换可以分解为旋转和平移：刚体变换可以分解为旋转和平移：刚体变换可以分解为旋转和平移：刚体变换可以分解为旋转和平移：. 仿射变换仿射变换仿射变换仿射变换：仿射变换将直线映射为直线，并保持平行性；：仿射变换将直线映射为直线，并保持平行性；：仿射变
20、换将直线映射为直线，并保持平行性；：仿射变换将直线映射为直线，并保持平行性； 仿射变换在刚体变换的基础上增加了尺度变换和错切变换：仿射变换在刚体变换的基础上增加了尺度变换和错切变换：仿射变换在刚体变换的基础上增加了尺度变换和错切变换：仿射变换在刚体变换的基础上增加了尺度变换和错切变换：. 举举举举例例例例：假假假假设设设设你你你你有有有有2 2 2 2张张张张拍拍拍拍摄摄摄摄时时时时间间间间相相相相隔隔隔隔100100100100年年年年的的的的峡峡峡峡谷谷谷谷壁壁壁壁的的的的数数数数字字字字图图图图像像像像，并并并并且且且且你你你你希希希希望望望望通通通通过过过过相相相相减减减减的的的的处处
21、处处理理理理来来来来判判判判断断断断由由由由于于于于风风风风化化化化作作作作用用用用而而而而产产产产生生生生的的的的地地地地貌貌貌貌变变变变化化化化。你你你你发发发发现现现现一一一一块块块块岩岩岩岩石石石石原原原原来来来来位位位位于于于于(303(303(303(303，467)467)467)467)，而而而而现现现现在在在在位位位位于于于于(316(316(316(316，440)440)440)440)；一一一一个个个个树树树树桩桩桩桩原原原原来来来来位位位位于于于于(298(298(298(298，277)277)277)277)，而而而而现现现现在位于在位于在位于在位于(311(31
22、1(311(311，200)200)200)200)。 问问问问：两两两两幅幅幅幅图图图图像像像像有有有有没没没没有有有有(a)(a)(a)(a)尺尺尺尺寸寸寸寸缩缩缩缩放放放放(b)(b)(b)(b)旋旋旋旋转转转转(c)(c)(c)(c)平平平平移移移移？若若若若有有有有，有有有有多多多多少少少少？若若若若要要要要将将将将两两两两幅幅幅幅图图图图进进进进行行行行相相相相减减减减处处处处理理理理，写写写写出出出出第第第第二二二二幅幅幅幅图图图图像像像像所所所所要要要要做做做做的的的的几几几几何何何何变变变变换换换换。假假假假定定定定两两两两幅幅幅幅图图图图像像像像除除除除了了了了尺尺尺尺寸寸
23、寸寸上上上上的的的的均均均均匀匀匀匀缩缩缩缩放放放放、旋旋旋旋转转转转和和和和平移外没有其他几何扭曲。平移外没有其他几何扭曲。平移外没有其他几何扭曲。平移外没有其他几何扭曲。. 解解解解：由由由由题题题题意意意意有有有有g(xg(xg(xg(x1 1 1 1, , , , y y y y1 1 1 1)=(303)=(303)=(303)=(303，467)467)467)467)，g(xg(xg(xg(x2 2 2 2, , , , y y y y2 2 2 2)=(298)=(298)=(298)=(298，277)277)277)277)；f(xf(xf(xf(x1 1 1 1, , ,
24、 , yyyy1 1 1 1)=(316)=(316)=(316)=(316，440)440)440)440)， f(xf(xf(xf(x2 2 2 2, , , , yyyy2 2 2 2)=(311)=(311)=(311)=(311，200)200)200)200)；. 解解解解：原题转化为求解变换矩阵：原题转化为求解变换矩阵：原题转化为求解变换矩阵：原题转化为求解变换矩阵：解得：解得：解得：解得：. 通通通通常常常常在在在在h h h h1 1 1 1(x, (x, (x, (x, y)y)y)y)和和和和h h h h2 2 2 2(x, (x, (x, (x, y)y)y)y)未未
25、未未知知知知的的的的情情情情况况况况下下下下，可可可可用用用用求求求求对对对对应应应应特特特特征征征征点点点点集集集集( ( ( (至至至至少少少少3 3 3 3对对对对) ) ) )的的的的仿仿仿仿射射射射变变变变换换换换矩矩矩矩阵阵阵阵的的的的方方方方法法法法来来来来估估估估计计计计h h h h1 1 1 1(x, (x, (x, (x, y)y)y)y)和和和和h h h h2 2 2 2(x, (x, (x, (x, y)y)y)y)； 在在在在更更更更复复复复杂杂杂杂的的的的情情情情况况况况下下下下( ( ( (如如如如图图图图像像像像的的的的空空空空间间间间变变变变换换换换是是是
26、是非非非非线线线线性性性性的的的的) ) ) )，h h h h1 1 1 1(x,y)(x,y)(x,y)(x,y)和和和和h h h h2 2 2 2(x,y)(x,y)(x,y)(x,y)可用多项式来近似：可用多项式来近似：可用多项式来近似：可用多项式来近似：其中，式中其中，式中其中，式中其中，式中N N N N为多项式的次数，为多项式的次数，为多项式的次数，为多项式的次数，a a a aij ij ij ij和和和和b b b bij ij ij ij为各项待定系数。为各项待定系数。为各项待定系数。为各项待定系数。 . 经经经经过过过过空空空空间间间间变变变变换换换换得得得得到到到到的
27、的的的坐坐坐坐标标标标值值值值通通通通常常常常不不不不为为为为整整整整数数数数，这这这这些些些些坐坐坐坐标标标标值值值值上上上上的的的的灰灰灰灰度度度度值值值值没没没没有有有有定定定定义义义义，必必必必须须须须通通通通过过过过对对对对其其其其邻邻邻邻近近近近像像像像素素素素的的的的灰灰灰灰度度度度值值值值插插插插值值值值来来来来得得得得到：到：到：到： 常常常常用用用用插插插插值值值值方方方方法法法法有有有有：最最最最近近近近邻邻邻邻像像像像素素素素插插插插值值值值、双双双双线线线线性性性性插插插插值值值值、三三三三次次次次立立立立方方方方插值；插值；插值；插值；. 最最最最近近近近邻邻邻邻像
28、像像像素素素素插插插插值值值值：在在在在待待待待求求求求像像像像素素素素的的的的四四四四邻邻邻邻点点点点中中中中，将将将将距距距距离离离离这这这这点点点点最最最最近近近近的的的的邻邻邻邻点点点点灰灰灰灰度度度度赋赋赋赋给给给给待待待待求求求求像像像像素素素素。该该该该方方方方法法法法最最最最简简简简单单单单，但但但但校校校校正正正正后后后后的的的的图图图图像像像像有明显锯齿状，即存在灰度不连续性。有明显锯齿状，即存在灰度不连续性。有明显锯齿状，即存在灰度不连续性。有明显锯齿状，即存在灰度不连续性。f(x, y)g(x, y ). 双双双双线线线线性性性性插插插插值值值值：双双双双线线线线性性性
29、性插插插插值值值值法法法法是是是是对对对对最最最最近近近近邻邻邻邻法法法法的的的的一一一一种种种种改改改改进进进进，即即即即根根根根据据据据待待待待求求求求像像像像素素素素的的的的四四四四个个个个邻邻邻邻近近近近点点点点的的的的灰灰灰灰度度度度值值值值，分分分分别别别别在在在在x x x x和和和和y y y y方方方方向向向向上上上上进进进进行行行行两两两两次次次次插插插插值值值值。最最最最后后后后形形形形成成成成的的的的插插插插值值值值函函函函数数数数为为为为一一一一双双双双曲曲曲曲抛抛抛抛物物物物面面面面方方方方程程程程：计计计计算算算算比比比比最最最最近近近近邻邻邻邻点点点点法法法法复
30、复复复杂杂杂杂，但但但但没没没没有有有有灰灰灰灰度度度度不不不不连连连连续续续续性性性性的的的的缺缺缺缺点点点点，结结结结果果果果较较较较令人满意。令人满意。令人满意。令人满意。. 双线性插值算法：双线性插值算法：双线性插值算法：双线性插值算法： 首先，在首先，在首先，在首先，在x x x x方向上作线性插值：方向上作线性插值：方向上作线性插值：方向上作线性插值：. 双线性插值算法：双线性插值算法：双线性插值算法：双线性插值算法： 首先，在首先，在首先，在首先，在x x x x方向上作线性插值：方向上作线性插值：方向上作线性插值：方向上作线性插值：. 双线性插值算法：双线性插值算法：双线性插值
31、算法：双线性插值算法： 然后，在然后，在然后，在然后，在y y y y方向上作线性插值：方向上作线性插值：方向上作线性插值：方向上作线性插值：. 双线性插值算法：双线性插值算法：双线性插值算法：双线性插值算法： 最后，得到双线性插值公式：最后，得到双线性插值公式：最后，得到双线性插值公式：最后，得到双线性插值公式：. 最近邻像素插值和双线性插值比较：最近邻像素插值和双线性插值比较：最近邻像素插值和双线性插值比较：最近邻像素插值和双线性插值比较：OriginalNearest NeighbourBilinear. 举举举举 例例例例 ： 假假假假 设设设设 f(109f(109f(109f(10
32、9， 775)=113775)=113775)=113775)=113， f(109f(109f(109f(109， 776)=109776)=109776)=109776)=109，f(110f(110f(110f(110，775)=105775)=105775)=105775)=105，f(110f(110f(110f(110，776)=103776)=103776)=103776)=103，试试试试分分分分别别别别用用用用最最最最近近近近邻邻邻邻像像像像素素素素插插插插值值值值法法法法和和和和双双双双线线线线性性性性插插插插值值值值法法法法求求求求f(109.27f(109.27f(10
33、9.27f(109.27，775.44)775.44)775.44)775.44)，写写写写出出出出双双双双线线线线性性性性插插插插值值值值变变变变换换换换方方方方程程程程f(xf(xf(xf(x，y)=ax+by+cxy+dy)=ax+by+cxy+dy)=ax+by+cxy+dy)=ax+by+cxy+d，求求求求出出出出各各各各参参参参数数数数的的的的值；值；值；值； 答案：答案：答案：答案：最近邻像素插值：最近邻像素插值：最近邻像素插值：最近邻像素插值：f(109.27f(109.27f(109.27f(109.27，775.44)775.44)775.44)775.44)113113
34、113113双线性插值：双线性插值：双线性插值：双线性插值：f(109.27f(109.27f(109.27f(109.27，775.44)775.44)775.44)775.44)109109109109f(x, y)=-8(x-109)-4(y-775)+2(x-109)(y-775)+113f(x, y)=-8(x-109)-4(y-775)+2(x-109)(y-775)+113f(x, y)=-8(x-109)-4(y-775)+2(x-109)(y-775)+113f(x, y)=-8(x-109)-4(y-775)+2(x-109)(y-775)+113.主要内容：主要内容：1
35、1图像配准概述；图像配准概述；2 2 基于特征的图像配准方法；基于特征的图像配准方法；3 3基于模板的图像配准方法；基于模板的图像配准方法；4 4MATLABMATLAB图像配准；图像配准；*. 模模模模板板板板匹匹匹匹配配配配法法法法：在在在在一一一一幅幅幅幅图图图图像像像像中中中中选选选选取取取取一一一一个个个个窗窗窗窗口口口口作作作作模模模模板板板板T T T T，然然然然后后后后将将将将模模模模板板板板在在在在另另另另一一一一幅幅幅幅图图图图像像像像中中中中平平平平移移移移，通通通通过过过过相相相相关关关关函函函函数数数数的的的的计计计计算算算算来来来来找找找找到到到到它它它它在在在在
36、搜搜搜搜索索索索图图图图中中中中的的的的坐坐坐坐标标标标位位位位置置置置。模模模模板板板板覆覆覆覆盖盖盖盖下下下下的的的的那那那那块块块块搜搜搜搜索索索索图图图图叫叫叫叫做做做做子子子子图图图图S S S Si,ji,ji,ji,j，(i,j)(i,j)(i,j)(i,j)为子图的中心点在为子图的中心点在为子图的中心点在为子图的中心点在S S S S中的坐标；中的坐标；中的坐标；中的坐标； 模模模模板板板板匹匹匹匹配配配配法法法法采采采采用用用用使使使使图图图图像像像像间间间间相相相相似似似似性性性性最最最最大大大大化化化化的的的的原原原原理理理理实实实实现现现现图图图图像像像像间间间间的的的
37、的配准。配准。配准。配准。 用以下测度来衡量用以下测度来衡量用以下测度来衡量用以下测度来衡量T T T T和和和和S S S Si,ji,ji,ji,j的相似程度：的相似程度：的相似程度：的相似程度：. P P P P值值值值介介介介于于于于0 0 0 0和和和和1 1 1 1之之之之间间间间。根根根根据据据据经经经经验验验验取取取取某某某某个个个个阈阈阈阈值值值值P P P P0 0 0 0，如如如如果果果果PPPPPPPP0 0 0 0，则则则则匹匹匹匹配配配配成成成成功功功功；PPPPPPPSave File-Save File-Save File-Save Points Points
38、Points Points to to to to WorkspaceWorkspaceWorkspaceWorkspace，则则则则工工工工作作作作空间自动添加空间自动添加空间自动添加空间自动添加input_pointsinput_pointsinput_pointsinput_points和和和和base_pointsbase_pointsbase_pointsbase_points两个变量；两个变量；两个变量；两个变量；. 由特征点集求空间变换由特征点集求空间变换由特征点集求空间变换由特征点集求空间变换cp2form cp2form cp2form cp2form () () () ()
39、语语语语 法法法法 ： tform=cp2form(input_points, tform=cp2form(input_points, tform=cp2form(input_points, tform=cp2form(input_points, base_points, base_points, base_points, base_points, transform_type)transform_type)transform_type)transform_type)说说说说明明明明：input_pointsinput_pointsinput_pointsinput_points为为为为待待待
40、待配配配配准准准准的的的的输输输输入入入入图图图图像像像像上上上上的的的的特特特特征征征征点点点点，base_pointsbase_pointsbase_pointsbase_points为为为为基基基基准准准准图图图图像像像像上上上上的的的的对对对对应应应应点点点点；transform_typetransform_typetransform_typetransform_type为为为为变换类型变换类型变换类型变换类型；.例例例例：根据控制点：根据控制点：根据控制点：根据控制点( ( ( (特征点特征点特征点特征点) ) ) )对两幅图像进行配准：对两幅图像进行配准：对两幅图像进行配准：对两幅
41、图像进行配准：I = imread(cameraman.tif);I = imread(cameraman.tif);I = imread(cameraman.tif);I = imread(cameraman.tif);imshow(I);imshow(I);imshow(I);imshow(I);scale = 0.6;scale = 0.6;scale = 0.6;scale = 0.6;J = J = J = J = imresizeimresizeimresizeimresize(I,scale);(I,scale);(I,scale);(I,scale);theta = 30;th
42、eta = 30;theta = 30;theta = 30;K = K = K = K = imrotateimrotateimrotateimrotate(J,theta); (J,theta); (J,theta); (J,theta); figure, imshow(K)figure, imshow(K)figure, imshow(K)figure, imshow(K)cpselectcpselectcpselectcpselect(K,I);(K,I);(K,I);(K,I);% % % %交互式地确定特征点集交互式地确定特征点集交互式地确定特征点集交互式地确定特征点集t = t
43、= t = t = cp2tformcp2tformcp2tformcp2tform(input_points,base_points,linear conformal);(input_points,base_points,linear conformal);(input_points,base_points,linear conformal);(input_points,base_points,linear conformal);recovered = imtransform(K,t);recovered = imtransform(K,t);recovered = imtransform(
44、K,t);recovered = imtransform(K,t);figure, imshow(I)figure, imshow(I)figure, imshow(I)figure, imshow(I)title(I)title(I)title(I)title(I)figure, imshow(recovered)figure, imshow(recovered)figure, imshow(recovered)figure, imshow(recovered)title(recovered)title(recovered)title(recovered)title(recovered).重点重点基本概念：图像配准、单模配准、多模配准、前向映基本概念：图像配准、单模配准、多模配准、前向映射、后向映射、最近邻点插值、双线性插值；射、后向映射、最近邻点插值、双线性插值；掌握图像的基本几何变换、双线性插值算法掌握图像的基本几何变换、双线性插值算法了解了解MATLAB图像几何变换和图像配准图像几何变换和图像配准*.
