基于互相关的亚像素级图像配准MATLAB实现

资 源 简 介

本项目提供高精度图像配准算法，通过互相关计算实现亚像素级别的精确对齐，支持处理微小位移、旋转和尺度变化的图像对。采用优化算法自动寻找最佳变换参数。

详 情 说 明

基于互相关的亚像素级图像配准系统（MATLAB实现版）

项目介绍

本项目实现了一种高精度的图像配准算法，核心在于利用互相关信息作为相似性度量，通过优化算法寻找最佳变换参数，实现两幅图像间亚像素级别的精确对齐。系统能够有效处理因平移、旋转或尺度变化引起的图像不对齐问题，并集成了预处理、可视化和精度评估功能，为图像分析提供可靠的配准工具。

功能特性

• 高精度配准：采用互信息最大化优化算法，实现亚像素级的配准精度。
• 多变换支持：可优化图像的平移、旋转和缩放参数。
• 灵活插值：支持双线性插值与三次样条插值两种亚像素插值技术。
• 参数可配置：允许用户设置最大迭代次数、收敛阈值等优化参数。
• 预处理与可视化：包含图像预处理模块，并提供配准前后的对比图及位移矢量场示意图。
• 全面评估：输出详细的配准精度报告，包括互信息改善程度、均方误差及计算耗时。

使用方法

1. 准备输入：准备好作为对齐基准的参考图像以及待配准的图像（支持JPEG、PNG、BMP格式的灰度图像）。
2. 配置参数：在运行前，根据需求设置配准参数，如最大迭代次数、收敛容差和选择的插值方法。
3. 运行程序：执行主程序，系统将自动进行图像配准计算。
4. 获取结果：程序运行完毕后，将生成配准后的图像、详细的变换参数矩阵以及包含多项指标的性能评估报告。同时，配准过程的可视化结果也会一并呈现。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a 或更高版本
• 必要工具箱：Image Processing Toolbox

文件说明

主程序文件整合了系统的全部核心流程。它负责完成用户参数的读取与解析，引导系统的初始化工作，并依次调用图像加载与预处理、基于互信息的变换参数优化计算、采用指定插值方法实施亚像素级图像变换、生成配准后的结果图像、进行配准精度评估与指标计算，以及最终的结果可视化与输出等关键环节。