请用MATLAB编程语言写出基于FFD形变与梯度下降法的图像配准算法代码
时间: 2023-10-04 08:12:17 浏览: 125
好的,下面是基于FFD形变与梯度下降法的图像配准算法的MATLAB实现:
```matlab
% 读入需要配准的两张图像
I1 = imread('image1.jpg');
I2 = imread('image2.jpg');
% 将图像转化为灰度图像
I1_gray = rgb2gray(I1);
I2_gray = rgb2gray(I2);
% 初始化FFD变形网格
num_x = 10; % 网格节点的x方向数量
num_y = 10; % 网格节点的y方向数量
dx = size(I1_gray, 2) / (num_x + 1); % 网格节点间的x方向间隔
dy = size(I1_gray, 1) / (num_y + 1); % 网格节点间的y方向间隔
[x, y] = meshgrid(dx:dx:size(I1_gray, 2)-dx, dy:dy:size(I1_gray, 1)-dy); % 网格节点坐标
control_pts = [x(:), y(:)]; % 所有控制点的坐标
num_pts = size(control_pts, 1); % 控制点数量
FFD_grid = reshape(control_pts', 1, 2, num_pts); % FFD变形网格
% 初始化变形后的参考图像和源图像
I1_warp = I1_gray;
I2_warp = I2_gray;
% 初始化优化参数
max_iter = 100; % 最大迭代次数
epsilon = 1e-6; % 停止条件,相似度的变化量小于epsilon
alpha = 0.5; % 步长
lambda = 0.1; % 正则化参数
prev_similarity = 0; % 上一轮迭代的相似度
% 开始迭代
for iter = 1:max_iter
% 计算变形后的参考图像中的每个像素点对应到源图像中的位置,并且进行插值,得到变形后的源图像
I1_warp = tformarray(I1_gray, [], makeresampler('linear', 'fill'), [1 2], ...
FFD_grid, [], 'FillValues', NaN);
% 计算相似度
similarity = corr2(I1_warp, I2_gray);
fprintf('Iteration %d: similarity = %f\n', iter, similarity);
% 判断是否满足停止条件
if abs(similarity - prev_similarity) < epsilon
break;
end
% 更新FFD变形网格节点的坐标
grad = zeros(num_pts, 2);
for i = 1:num_pts
% 计算变形后的源图像中该点的梯度
[Gx, Gy] = gradient(I1_warp);
grad(i, 1) = Gx(round(FFD_grid(1, 2, i)), round(FFD_grid(1, 1, i)));
grad(i, 2) = Gy(round(FFD_grid(1, 2, i)), round(FFD_grid(1, 1, i)));
% 计算变形后的参考图像中该点的梯度
[Gx, Gy] = gradient(I2_gray);
grad(i, 1) = grad(i, 1) - lambda * Gx(round(control_pts(i, 2)), round(control_pts(i, 1)));
grad(i, 2) = grad(i, 2) - lambda * Gy(round(control_pts(i, 2)), round(control_pts(i, 1)));
end
FFD_grid = FFD_grid - alpha * grad;
% 更新相似度
prev_similarity = similarity;
end
% 将变形后的源图像和参考图像拼接在一起并显示
I_warp = [I1_warp, I2_gray];
imshow(I_warp);
```
这段代码的具体实现可能存在一些问题,需要根据实际情况进行调整。
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