基于像素相似度的MATLAB图像自动配准系统

资 源 简 介

本MATLAB项目实现图像的自动配准功能，通过像素相似度计算优化空间变换参数，支持平移、旋转及缩放等变换。系统包含预处理模块，可高效完成多幅图像与参考图像的几何对齐，适用于医学影像、遥感等应用场景。

详 情 说 明

基于像素相似度的图像自动配准系统

项目介绍

本项目实现了一套完整的图像自动配准系统，能够对两幅或多幅存在几何差异的图像进行高精度空间对齐。系统通过计算像素级相似度指标，自动优化空间变换参数，将待配准图像与参考图像进行几何配准。该系统适用于医学影像、遥感图像、计算机视觉等需要对图像进行精确对齐的应用场景。

功能特性

• 多模态配准能力：支持基于互信息和归一化互相关的相似度度量，适应不同模态图像的配准需求
• 多种几何变换：完整支持平移、旋转、缩放等基本空间变换模型
• 智能参数优化：集成梯度下降法和粒子群优化算法，自动寻找最优变换参数
• 高质量重采样：提供双线性插值和三次卷积插值两种重采样方法，保证变换后图像质量
• 完整流程支持：包含图像预处理、相似度计算、参数优化和变换重采样等完整配准流程
• 可视化分析：提供配准前后对比显示和详细的配准精度报告

使用方法

基本配准操作

1. 准备参考图像和待配准图像（灰度格式，支持jpg/png/tiff）
2. 运行主程序，系统将自动完成配准流程
3. 查看输出的配准结果：对齐后的图像、变换参数矩阵和精度报告

参数配置

用户可选择性地提供初始变换参数估计值和优化算法参数设置，以获得更好的配准效果或加快收敛速度。

输出结果

• 配准后的图像：与参考图像空间对齐的灰度图像
• 变换参数矩阵：包含平移量、旋转角度、缩放因子等具体参数
• 配准精度报告：包括最终相似度值、迭代次数、配准误差指标
• 可视化对比：配准前后的图像对比显示

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• Image Processing Toolbox
• 推荐内存：4GB以上
• 支持的操作系统：Windows/Linux/macOS

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，实现了从图像输入到结果输出的完整配准流程。主要包括图像数据读取与预处理、相似度度量计算、变换参数优化搜索、几何变换与重采样操作，以及最终的结果生成与可视化显示。该文件作为系统的主要入口，协调各功能模块协同工作，确保配准过程的高效执行。