如何在 Matlab 中转换传输点？

Question

我正在使用 Matlab 将图像转换为目标图像。我有几何变换（tform）。

例如这是我的 'tform':

    1.0235    0.0022   -0.0607         0
   -0.0276    1.0002    0.0089         0
   -0.0170   -0.0141    1.1685         0
   12.8777    5.0311  -70.0325    1.0000

在Matlab2013中，使用imwarp可以轻松做到：

%nii = 3D MR Image
I = nii.img; 
dii=nii.hdr.dime.pixdim(2:4);
Rfixed=imref3d(size(I),dii(2),dii(1),dii(3));    
new_img= imwarp(old_img, Rfixed, tform, 'OutputView', Rfixed);

使用 imwarp（图像中的红肺）结果非常完美

我需要知道 imwarp 是如何工作的，然后我写了我自己的函数

function [new_img] = aff3d(old_img, tform, range_x, range_y, range_z)

   [U, V, W] = ndgrid(range_x, range_y, range_z);
   xyz = [reshape(U,[],1)';reshape(V,[],1)';reshape(W,[],1)'];
   xyz = [xyz; ones(1,size(xyz,2))];


   uvw = tform.T * xyz;
   % avoid homogeneous coordinate  
   uvw = uvw(1:3,:)';


   xi = reshape(uvw(:,1), length(range_x),length(range_y),length(range_z));
   yi = reshape(uvw(:,2), length(range_x),length(range_y),length(range_z));
   zi = reshape(uvw(:,3), length(range_x),length(range_y),length(range_z));

   old_img = single(old_img);
   new_img = interp3(old_img,yi,xi,zi,'linear');

   ii = find(isnan(new_img));
   if(~isempty(ii))
      new_img(ii) = 0;
   end
end

我的函数 () 的结果与 imwarp 输出不匹配（红肺未定位在正确的位置），有人可以帮助我吗？

Answer 1

按照 Ander 的建议，尝试乘以逆变换：

Tinv = tform.invert();
TinvMatrix = Tinv.T;

因此您的代码将变为：

function [new_img] = aff3d(old_img, tform, range_x, range_y, range_z)
   [U, V, W] = ndgrid(range_x, range_y, range_z);
   xyz = [reshape(U,[],1)';reshape(V,[],1)';reshape(W,[],1)'];
   xyz = [xyz; ones(1,size(xyz,2))];

   tformInv = invert(tform);
   uvw = tformInv.T * xyz;
   % avoid homogeneous coordinate  
   uvw = uvw(1:3,:)';
   xi = reshape(uvw(:,1), length(range_x),length(range_y),length(range_z));
   yi = reshape(uvw(:,2), length(range_x),length(range_y),length(range_z));
   zi = reshape(uvw(:,3), length(range_x),length(range_y),length(range_z));
   old_img = single(old_img);
   new_img = interp3(old_img,yi,xi,zi,'linear');
   ii = find(isnan(new_img));
   if(~isempty(ii))
      new_img(ii) = 0;
   end
end

在您的代码中，您在 old_img 中进行插值以尝试找到已扭曲的 new_img。这意味着您要做的是使用从输出图像 space 映射到输入图像 space 的逆映射。您似乎是在使用点的前向映射对旧图像进行插值，这是不正确的。

http://blogs.mathworks.com/steve/2006/04/28/spatial-transforms-forward-mapping/ http://blogs.mathworks.com/steve/2006/05/05/spatial-transformations-inverse-mapping/

我会使用上面的链接来查看正向映射和反向映射。 IMWARP 使用逆映射。

造成混淆的部分原因是，当人们想到几何变换时，他们通常会根据点如何从 old_image 映射到 new_image 的正向映射来思考。为此，affine3d变换的"T"属性用前向映射来表述。

当需要在软件中实现几何变换时，easier/better 需要根据逆映射来实现。这就是 imwarp 所做的，这就是为什么在尝试重现 imwarp 行为时需要反转转换的原因。如果您阅读了关于逆向映射的博客 post，就会发现该算法正是 IMWARP 正在做的事情。

您唯一需要解决的问题是 IMWARP 在非默认坐标系（使用非默认空间参考对象）中执行的操作，以防 WorldLimits 不能被离散的像素网格整除。这种行为是任意的，没有 "right" 行为。 IMWARP 行为是为了遵守请求的分辨率 (PixelExtentInWorld) 并在这种情况下稍微调整世界限制。

如何在 Matlab 中转换传输点？

How imwarp transfer points in Matlab?

matlab

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