基于互信息的图像旋转平移配准系统 - MATLAB项目

资 源 简 介

该项目在MATLAB中实现两幅图像的刚体变换配准，通过最大化互信息自动寻找最优旋转和平移参数，包含互信息计算和联合直方图两个核心模块。

详 情 说 明

基于互信息的图像旋转平移配准系统

项目介绍

本项目实现了一种基于互信息最大化的图像配准方法，专门用于两幅图像之间的刚体变换对齐。系统通过优化旋转和平移参数，使待配准图像与参考图像达到最佳对齐状态。核心技术包括联合直方图统计和互信息计算，特别适用于医学影像、遥感图像等对配准精度要求较高的领域。

功能特性

• 刚体变换配准：支持旋转和平移变换的参数优化
• 互信息最大化：基于信息理论的相似性测度，对灰度变化具有良好鲁棒性
• 联合直方图统计：高效计算两幅图像的灰度分布关系
• 优化算法：采用高效优化策略寻找最优变换参数
• 质量评估：提供配准过程的收敛情况和质量指标

使用方法

输入参数

1. 参考图像：M×N的灰度图像矩阵，作为对齐基准
2. 待配准图像：M×N的灰度图像矩阵，需要对齐的图像
3. 初始变换参数（可选）：旋转角度（度）和平移量（像素）的初始猜测值

输出结果

1. 最优变换参数：包含旋转角度（theta）和x,y方向平移量（tx,ty）
2. 配准后图像：经过变换对齐后的图像矩阵
3. 配准质量指标：最终互信息值、收敛迭代次数等统计信息

系统要求

• MATLAB R2018a 或更高版本
• 图像处理工具箱（Image Processing Toolbox）
• 优化工具箱（Optimization Toolbox）

文件说明

主入口文件整合了图像配准的核心流程，包括图像读取与预处理、变换参数初始化、相似度度量函数定义、优化求解器配置以及结果可视化等完整功能链。该文件通过协调各计算模块完成从输入到输出的全自动配准任务，并提供配准过程的可视化反馈。