Registro basado en puntos de control
El registro basado en puntos de control, o aplicación de puntos, permite registrar dos imágenes basándose en características correspondientes que se seleccionan manualmente en las dos imágenes. Una imagen, llamada imagen fija, es la imagen de referencia en la orientación deseada. La otra imagen, denominada imagen variable, es la imagen que desea alinear con la imagen de referencia. Los puntos de control son pares de puntos que identifican las mismas características o puntos de referencia en las imágenes fijas y variables. El registro basado en puntos de control consta de los pasos siguientes:
Seleccionar pares de puntos de control en las imágenes fija y variable.
Opcionalmente, ajustar la disposición de los puntos de control automáticamente después de seleccionarlos.
Estimar la transformación geométrica a partir de las posiciones de los puntos de control.
Aplicar la transformación geométrica a la imagen variable, lo que dará como resultado una imagen alineada con la imagen fija.
La figura ilustra este proceso. Para ver un ejemplo ampliado, consulte Registrar imágenes con distorsión de proyección utilizando puntos de control.
Puede que tenga que realizar varias iteraciones de este proceso y experimentar con distintos tipos de transformaciones antes de lograr un resultado satisfactorio. A veces, puede realizar registros sucesivos, eliminando primero las distorsiones globales gruesas y, a continuación, eliminando las distorsiones locales más pequeñas en pasadas posteriores.
Seleccionar pares de puntos de control
Para seleccionar puntos de control en un par de imágenes 2D de forma interactiva, utilice la herramienta de selección de puntos de control. Abra la herramienta utilizando la función cpselect. La figura muestra el aspecto predeterminado de la herramienta cuando se inicia por primera vez, con la imagen variable a la izquierda y la imagen fija a la derecha.
Seleccione puntos de control señalando y haciendo clic en las imágenes fija y variable, ya sea en la ventana de detalles o en la de visión general. Cada punto que se especifica en la imagen variable debe tener una coincidencia en la imagen fija. Para obtener más información, consulte Select Matching Control Point Pairs.
Para guardar los puntos de control en el área de trabajo, seleccione File en la barra de menú de la herramienta de selección de puntos de control y elija la opción Export Points to Workspace. Ahora, los puntos de control están disponibles para los próximos pasos del registro de imagen.
Ajustar la disposición de los puntos de control
Puede ajustar la posición de los puntos de control 2D utilizando la correlación cruzada. Para utilizar la correlación cruzada, pase conjuntos de puntos de control en las imágenes fija y variable, junto con las propias imágenes, a la función cpcorr.
La función cpcorr define regiones de píxeles de 11 por 11 alrededor de cada punto de control en la imagen variable y alrededor del punto de control correspondiente en la imagen fija. La función calcula la correlación entre los valores en cada píxel de la región. A continuación, la función cpcorr encuentra la posición con el valor de correlación más alto y la utiliza como posición óptima del punto de control. La función solo desplaza puntos de control hasta cuatro píxeles en función de los resultados de la correlación cruzada.
Nota
Las características de las dos imágenes deben estar en la misma escala y tener la misma orientación. No pueden rotarse en relación con la otra.
Si cpcorr no puede correlacionar algunos de los puntos de control, devuelve sus valores sin modificar en movingPoints.
Estimar la transformación geométrica
La función fitgeotform2d puede inferir los parámetros a partir de pares de puntos de control para los siguientes tipos de transformaciones geométricas, que aparecen en orden de complejidad. La función devuelve un objeto de transformación geométrica que almacena los parámetros para aplicar la transformación a una imagen.
Tipo de transformación | Descripción | Número mínimo de pares de puntos de control | Ejemplo |
|---|---|---|---|
"similarity" | Utilice esta transformación cuando las formas de la imagen en movimiento no han variado, pero la imagen está distorsionada por una combinación de traslación, rotación y escalado isotrópico. Las líneas rectas siguen siendo rectas y las paralelas siguen en paralelo. | 2 |
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"reflectivesimilarity" | Es igual que "similarity" con la adición de reflexión opcional. | 3 |
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"affine" | Utilice esta transformación cuando las formas de la imagen en movimiento muestran cizallado. Las líneas rectas siguen siendo rectas y las paralelas siguen en paralelo, pero los rectángulos se convierten en paralelogramos. | 3 |
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"projective" | Utilice esta transformación cuando la escena parece inclinada. Las líneas rectas siguen siendo rectas, pero las paralelas convergen hacia un punto de fuga. | 4 |
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"polynomial" | Utilice esta transformación cuando los objetos de la imagen aparecen curvados. Cuanto mayor sea el orden del polinomio, mejor será el ajuste, pero el resultado puede contener más curvas que la imagen fija. | 6 (orden 2) 10 (orden 3) 15 (orden 4) |
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"pwl" | Utilice esta transformación (lineal a trozos) cuando partes de la imagen aparecen distorsionadas de manera distinta. | 4 |
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"lwm" | Utilice esta transformación (media ponderada local) cuando la distorsión varía localmente y la lineal por partes no es suficiente. | 6 (12 recomendado) |
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La elección del tipo de transformación afecta al número de pares de puntos de control que se deben seleccionar. Por ejemplo, una transformación de similitud sin reflexión requiere como mínimo dos pares de puntos de control. Una transformación polinómica de cuarto orden requiere 15 pares de puntos de control. Para obtener más información sobre estos tipos de transformación y sobre las sintaxis especiales que requieren, consulte cpselect.
Para obtener información sobre la asignación de puntos 3D, consulte fitgeotform3d (Medical Imaging Toolbox).
Aplicar la transformación geométrica
Utilice la función imwarp para aplicar la transformación geométrica a la imagen variable. La función imwarp devuelve una versión de la imagen variable que está registrada en la imagen fija.
Consulte también
cpselect | cpcorr | fitgeotform2d | fitgeotform3d (Medical Imaging Toolbox) | imwarp
