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fitgeotform2d

Ajustar una transformación geométrica 2D a pares de puntos de control

Desde R2022b

Sintaxis

tform = fitgeotform2d(movingPoints,fixedPoints,tformType)

tform = fitgeotform2d(movingPoints,fixedPoints,"polynomial",degree)

tform = fitgeotform2d(movingPoints,fixedPoints,"pwl")

tform = fitgeotform2d(movingPoints,fixedPoints,"lwm",n)

Descripción

tform = fitgeotform2d(movingPoints,fixedPoints,tformType) ajusta una transformación geométrica lineal de tipo tformType a los pares de puntos de control movingPoints y fixedPoints.

tform = fitgeotform2d(movingPoints,fixedPoints,"polynomial",degree) ajusta una transformación polinómica de grado degree a los pares de puntos de control movingPoints y fixedPoints. Especifique el grado de transformación polinómica degree, que puede ser 2, 3 o 4.

tform = fitgeotform2d(movingPoints,fixedPoints,"pwl") ajusta una transformación lineal a trozos a los pares de puntos de control movingPoints y fixedPoints. Esta transformación crea una triangulación de Delaunay de los puntos de control fijos y aplica los puntos de control móviles a los puntos de control fijos correspondientes. Una transformación afín diferente aplica los puntos de control en cada región local. La asignación es continua por todos los puntos de control, pero no es diferenciable de manera continua.

tform = fitgeotform2d(movingPoints,fixedPoints,"lwm",n) ajusta una transformación de la media ponderada local a los pares de puntos de control movingPoints y fixedPoints. La transformación de la media ponderada local crea una aplicación infiriendo un polinomio en cada punto de control usando los puntos de control contiguos. La aplicación en cualquier ubicación depende de la media ponderada de estos polinomios. La función usa los n puntos más cercanos para inferir una transformación polinómica de segundo grado para cada par de puntos de control.

Ejemplos

Crear una transformación geométrica de similitud a partir de pares de puntos de control

Cree una imagen de damero y gírela para crear una imagen desalineada.

I = checkerboard(40);
J = imrotate(I,30);
imshowpair(I,J,"montage")

Defina algunos puntos de control correspondientes en la imagen fija (damero) y en la imagen variable (el damero rotado). Puede definir puntos de forma interactiva mediante la herramienta de selección de puntos de control.

fixedPoints = [41 41; 281 161];
movingPoints = [56 175; 324 160];

Cree una transformación geométrica de similitud que se pueda utilizar para alinear dos imágenes.

tform = fitgeotform2d(movingPoints,fixedPoints,"similarity");

Utilice la estimación tform para remuestrear la imagen rotada y registrarla con la imagen fija. Las regiones de color (verde y magenta) de la imagen de superposición de color falso indican un error en el registro. Este error se debe a una falta de precisión en la correspondencia de los puntos de control.

Jregistered = imwarp(J,tform,OutputView=imref2d(size(I)));
imshowpair(I,Jregistered)

Argumentos de entrada

movingPoints — Puntos de control en una imagen variable

matriz de m por 2

Los puntos de control de la imagen variable, especificados como una matriz de m por 2. Cada fila especifica la coordenada (x, y) de un punto de control.

Ejemplo: movingPoints = [11 11; 41 71];

Tipos de datos: double | single

fixedPoints — Puntos de control en una imagen fija

matriz de m por 2

Los puntos de control de la imagen fija, especificados como una matriz de m por 2. Cada fila especifica la coordenada (x, y) de un punto de control.

Ejemplo: fixedPoints = [14 44; 70 81];

Tipos de datos: double | single

tformType — Tipo de transformación lineal

"similarity" | "reflectivesimilarity" | "affine" | "projective"

Tipo de transformación lineal, especificado como "similarity", "reflectivesimilarity", "affine" o "projective". Para obtener más información, consulte Tipos de transformación.

Tipos de datos: char | string

degree — Grado del polinomio

2 | 3 | 4

Grado del polinomio, especificado como el entero 2, 3 o 4.

n — Número de puntos que se desea usar en el cálculo de la media ponderada local

entero positivo

Número de puntos que se desea usar en el cálculo de la media ponderada local, especificado como un entero positivo. n puede ser tan bajo como 6, pero un n bajo puede generar polinomios mal condicionados.

Argumentos de salida

tform — Transformación geométrica

objeto de transformación geométrica

Transformación geométrica, devuelta como objeto de transformación geométrica, tal y como se indica en la tabla.

Tipo de transformación	Objeto de transformación geométrica
"similarity"	simtform2d
"reflectivesimilarity"	affinetform2d
"affine"	affinetform2d
"projective"	projtform2d
"polynomial"	PolynomialTransformation2D
"pwl"	PiecewiseLinearTransformation2D
"lwm"	LocalWeightedMeanTransformation2D

Más acerca de

Tipos de transformación

En esta tabla se enumeran los tipos de transformación compatibles con fitgeotform2d en orden de complejidad.

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
"reflectivesimilarity"	Es igual que "similarity", con la adición de reflexión opcional.	3
"affine"	Utilice esta transformación cuando las formas de la imagen en movimiento muestran cizallado o escalado anisotrópico. Las líneas rectas siguen siendo rectas y las paralelas siguen en paralelo, pero los rectángulos se convierten en paralelogramos.	3
"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
"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)
"pwl"	Utilice esta transformación (lineal a trozos) cuando partes de la imagen aparecen distorsionadas de manera distinta unas de otras.	4
"lwm"	Utilice esta transformación (media ponderada local) cuando la distorsión varía localmente y la lineal a trozos no es suficiente.	6 (12 recomendado)

Referencias

[1] Goshtasby, Ardeshir. “Piecewise Linear Mapping Functions for Image Registration.” Pattern Recognition 19, no. 6 (January 1986): 459–66. https://doi.org/10.1016/0031-3203(86)90044-0.

[2] Goshtasby, Ardeshir. “Image Registration by Local Approximation Methods.” Image and Vision Computing 6, no. 4 (November 1988): 255–61. https://doi.org/10.1016/0262-8856(88)90016-9.

Capacidades ampliadas

Generación de código C/C++

Genere código C y C++ mediante MATLAB® Coder™.

Notas y limitaciones de uso:

• fitgeotform2d es compatible con la generación de código C (requiere MATLAB^® Coder™). Para obtener más información, consulte Code Generation for Image Processing.

• El argumento tformType debe ser una constante en tiempo de compilación.

• Únicamente son compatibles estos tipos de transformación: "similarity", "reflectivesimilarity", "affine" y "projective".

Generación de código de GPU

Genere código CUDA® para GPU NVIDIA® mediante GPU Coder™.

Notas y limitaciones de uso:

• El argumento tformType debe ser una constante en tiempo de compilación.

• Únicamente son compatibles estos tipos de transformación: "similarity", "reflectivesimilarity", "affine" y "projective".

Entorno basado en subprocesos

Ejecute código en segundo plano con MATLAB® backgroundPool o acelere código con Parallel Computing Toolbox™ ThreadPool.

Esta función es totalmente compatible con los entornos basados en hilos. Para obtener más información, consulte Ejecutar funciones de MATLAB en un entorno basado en subprocesos.

Historial de versiones

Introducido en R2022b

R2022b: Recomendado en lugar de fitgeotrans

A partir de la versión R2022b, la mayoría de funciones de Image Processing Toolbox™ crean y realizan transformaciones geométricas utilizando la convención de la premultiplicación. Sin embargo, la función fitgeotrans estima las transformaciones geométricas mediante la antigua convención de la posmultiplicación. Aunque no está previsto eliminar fitgeotrans por el momento, puede simplificar sus flujos de transformación geométrica cambiando a la función fitgeotform2d, que es compatible con la convención de la premultiplicación. Para obtener más información, consulte Migrate Geometric Transformations to Premultiply Convention.

fitgeotform2d y fitgeotrans tienen valores diferentes del argumento tformType para estos dos tipos de transformación:

• El tipo de transformación "similarity" para la función fitgeotform2d es equivalente al tipo de transformación "nonreflectivesimilarity" para la función fitgeotrans. El tipo "similarity" admite traslación, rotación y escalado.

• El tipo de transformación "reflectivesimilarity" para la función fitgeotform2d es equivalente al tipo de transformación "similarity" para la función fitgeotrans. El tipo de transformación "reflectivesimilarity" admite traslación, rotación, escalado y reflexión.

Consulte también

Funciones

• imwarp | cpselect | fitgeotform3d (Medical Imaging Toolbox)

Temas

• Registrar imágenes con distorsión de proyección utilizando puntos de control
• Visión general del proceso de transformación geométrica 2D y 3D
• Geometric Transformation Types for Control Point Registration
• Procedimiento de selección de puntos de control
• Choose an Image Registration Technique