基于Fourier-Mellin变换的MATLAB图像配准系统

资 源 简 介

本项目利用傅立叶-梅林变换算法，在MATLAB中实现图像配准的尺度与旋转不变性分析，可自动检测两幅图像间的相对旋转和缩放参数，适用于医学影像、遥感等领域的精准配准需求。

详 情 说 明

基于Fourier-Mellin变换的图像配准与尺度旋转不变性分析系统

项目介绍

本项目实现了一个基于傅立叶-梅林变换（Fourier-Mellin Transform）的图像配准系统，专门用于解决图像配准中的尺度缩放和旋转变换不变性问题。系统通过频域分析技术，能够自动检测两幅图像之间的相对旋转角度和缩放比例，实现高精度的图像对齐，在医学影像、遥感图像处理和计算机视觉等领域具有重要应用价值。

功能特性

• 尺度旋转不变性分析：利用傅立叶-梅林变换的特性，实现对图像尺度变化和旋转变化的不变性检测
• 自动参数估计：自动计算图像间的仿射变换参数（旋转角度、缩放因子）
• 高精度配准：基于相位相关度匹配技术，实现亚像素级别的配准精度
• 可视化分析：提供完整的中间处理结果可视化，包括对数极坐标变换图、频谱幅度图等
• 参数可配置：支持用户自定义预处理参数、匹配精度阈值等关键参数

使用方法

基本调用

% 读取参考图像和待配准图像 refImage = im2double(imread('reference.jpg')); regImage = im2double(imread('to_register.jpg'));

% 执行图像配准 [transformParams, registeredImage, accuracyMetrics] = main(refImage, regImage);

高级参数配置

% 设置配准参数 options.filterParam = 0.05; % 滤波参数 options.angleRange = [-180, 180]; % 旋转角度搜索范围 options.precisionThreshold = 0.8; % 匹配精度阈值

% 带参数执行配准 [transformParams, registeredImage, accuracyMetrics] = main(refImage, regImage, options);

输出结果说明

• transformParams：包含估计的旋转角度（degrees）和缩放比例（scale factor）
• registeredImage：经过几何校正后与参考图像对齐的图像
• accuracyMetrics：包含相位相关峰值、配准误差等量化指标

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• MATLAB版本：R2018a或更高版本
• 必要工具箱：Image Processing Toolbox
• 内存要求：建议4GB以上RAM（取决于图像尺寸）

文件说明

主程序文件整合了系统的核心处理流程，实现了从图像预处理到最终配准结果输出的完整功能链。具体包含图像读入与标准化、频域变换与特征提取、对数极坐标映射处理、相位相关匹配计算、变换参数精确估计、几何校正变换执行，以及配准精度评估与结果可视化等多个关键模块的协同工作。