基于MAD算法 实现医学图像配准 用matlab实现

医学图像配准是指将不同来源的医学图像进行对齐，使其能够在同一坐标系下进行比较和分析。常用的算法有基于特征点匹配的方法、基于互相关的方法、基于形态学变换的方法等。其中，基于MAD（Mean Absolute Difference）算法的医学图像配准是一种简单、高效的方法，本文将介绍如何用matlab实现。

MAD算法是一种基于像素间灰度值差异的相似性度量方法。在医学图像配准中，MAD算法可以用来计算待配准图像和参考图像之间的相似度，进而求出最优的配准变换参数。具体步骤如下：

1.读入待配准图像和参考图像，并将它们转换为灰度图像。

2.对待配准图像进行平移、旋转、缩放等变换，得到一系列变换后的图像。

3.对每一幅变换后的图像，计算它和参考图像之间的MAD值。

4.选取MAD值最小的变换参数，即为最优的配准参数。

下面是用matlab实现基于MAD算法的医学图像配准的代码：

% 读入待配准图像和参考图像
img1 = imread('image1.jpg');
img2 = imread('image2.jpg');

% 将图像转换为灰度图像
img1_gray = rgb2gray(img1);
img2_gray = rgb2gray(img2);

% 定义变换参数的范围
tx_range = -10:10;
ty_range = -10:10;
theta_range = -5:5;
scale_range = 0.9:0.1:1.1;

% 初始化最小MAD值和对应的变换参数
min_mad = inf;
best_params = [];

% 对每一组变换参数进行计算
for tx = tx_range
for ty = ty_range
for theta = theta_range
for scale = scale_range
% 构造变换矩阵
T = [cosd(theta)*scale -sind(theta)*scale tx; sind(theta)*scale cosd(theta)*scale ty; 0 0 1];
% 对图像进行变换
img1_warped = imwarp(img1_gray, affine2d(T), 'OutputView', imref2d(size(img2_gray)));
% 计算MAD值
mad = mean(abs(img1_warped(:)-img2_gray(:)));
% 更新最小MAD值和对应的变换参数
if mad < min_mad
min_mad = mad;
best_params = [tx ty theta scale];
end
end
end
end
end

% 输出最优的配准参数
disp(['Best parameters: tx=' num2str(best_params(1)) ', ty=' num2str(best_params(2)) ', theta=' num2str(best_params(3)) ', scale=' num2str(best_params(4))]);

% 对待配准图像进行最优变换
T = [cosd(best_params(3))*best_params(4) -sind(best_params(3))*best_params(4) best_params(1); sind(best_params(3))*best_params(4) cosd(best_params(3))*best_params(4) best_params(2); 0 0 1];
img1_warped = imwarp(img1, affine2d(T), 'OutputView', imref2d(size(img2)));

% 显示配准结果
figure;
imshowpair(img1_warped, img2);