我如何使用 lsqcurvefit 进行图像配准？

Question

我有两张 3D 图像，我需要使用 "lsqcurvefit" 注册这两张图像。我知道我可以使用 "imregister" 但我想在 Matlab 中使用 "lsqcurvefit" 使用我自己的注册。我的图像遵循高斯分布。我应该如何提供它没有很好的记录，任何人都可以详细帮助我？

图像配准是使用仿射将源图像映射到目标图像的重复过程。我想使用强度基础配准，并且我使用图像的所有体素。因此，我需要尽可能地适应这两个图像。

谢谢

Answer 1

这是一个如何使用 lsqcurvefit 进行逐点图像配准的示例。基本上你创建一个函数，它接受一组点和一个仿射矩阵（我们将只使用平移和旋转部分，但如果需要，你可以使用倾斜和放大）和 returns 一组新的点。可能已经有一个内置函数，但它只有两行，所以很容易编写。该函数是：

function TformPts = TransformPoints(StartCoordinates, TransformMatrix)

TformPts = StartCoordinates*TransformMatrix;

这是一个脚本，它生成一些点，通过随机角度和向量旋转和平移它们，然后使用 TransformPoints 函数作为 lsqcurvefit 的输入来拟合所需的变换矩阵登记。然后它只是一个矩阵乘法来生成注册的点集。如果我们这样做，当下面的代码是运行.

时，红色圆圈（原始数据）将与黑色星星（移动然后注册点）很好地对齐

% 20 random points in x and y between 0 and 100
% row of ones pads out third dimension
pointsList = [100*rand(2, 20); ones(1, 20)];

rotateTheta = pi*rand(1); % add rotation, in radians
translateVector = 10*rand(1,2); % add translation, up to 10 units here

% 2D transformation matrix
% last row pads out third dimension
inputTransMatrix = [cos(rotateTheta), -sin(rotateTheta), translateVector(1);
                    sin(rotateTheta), cos(rotateTheta), translateVector(2);
                    0 0 1];


% Transform starting points by this matrix to make an array of shifted
% points.  
% For point-wise registration, pointsList represents points from one image,
% shiftedPoints points from the other image
shiftedPoints = inputTransMatrix*pointsList;
% Add some random noise
% Remove this line if you want the registration to be exact
shiftedPoints = shiftedPoints + rand(size(shiftedPoints, 1), size(shiftedPoints, 2));

% Plot starting sets of points
figure(1)
plot(pointsList(1,:), pointsList(2,:), 'ro');
hold on
plot(shiftedPoints(1,:), shiftedPoints(2,:), 'bx');
hold off

% Fitting routine
% Make some initial, random guesses
initialFitTheta = pi*rand(1);
initialFitTranslate = [2, 2];

guessTransMatrix = [cos(initialFitTheta), -sin(initialFitTheta), initialFitTranslate(1);
                    sin(initialFitTheta), cos(initialFitTheta), initialFitTranslate(2);
                    0 0 1];

% fit = lsqcurvefit(@fcn, initialGuess, shiftedPoints, referencePoints)             
fitTransMatrix = lsqcurvefit(@TransformPoints, guessTransMatrix, pointsList, shiftedPoints);

% Un-shift second set of points by fit values
fitShiftPoints = fitTransMatrix\shiftedPoints;

% Plot it up
figure(1)
hold on
plot(fitShiftPoints(1,:), fitShiftPoints(2,:), 'k*');
hold off

% Display start transformation and result fit
disp(inputTransMatrix)
disp(fitTransMatrix)

我如何使用 lsqcurvefit 进行图像配准？

how can i use lsqcurvefit for image registration?

matlab

image-processing

image-registration