文档介绍：《Matlab程序设计》实验指导书实验二基于Matlab的图像配准实验一、实验目的掌握Matlab图像处理工具箱的使用。学习使用联机帮助查找更多的Matlab功能。熟悉使用Matlab进行交互操作的方法。学习图像配准的相关知识。二、实验要求(一)、对实验过程的要求1、编写M-文件,实现两幅图像的配准及结果对比。2、学习Matlab的ImageProcessingToolbox的相关帮助。3、实验中生成的中间结果和数据尽量保存。(二)、对实验报告的撰写要求1、参考附录的实验报告格式样本撰写。2、“实验结果”主要包括: (1)利用cpselect工具选择控制点的截屏图。 (2)图像配准的结果图像。(3)不同配准方法相比较的数据。3、实验报告附录中包含M-文件的源代码,要注意代码的格式。三、实验环境和设备1、PC机,WindowsXP/7操作系统。2、MatlabR12+及其以上版本,。四、实验原理1、图像配准图像配准是将一幅图像与另一幅图像对齐的过程,也就是将一幅图像进行几何变换,使它与另一幅图像中对应的目标具有相同的位置。如下图1所示,将(a)与(b)配准,只要将(a)变换成(c)即可。2、实现方式图像配准可以由手工的方法来实现:首先在两幅图像中选择若干控制点对(可以使用函数cpselect);再由这些对应点计算出几何变换的形式(使用函数cp2tform);最后进行图像变换(可使用一般的变换函数imtransform)。利用Matlab帮助可查看相关函数的详细用法。3、配准结果的评价图像配准结果是否精确有多种评价方法,例如计算均方误差值MSE(MeanSquaredError)。令I1和I2是两幅经过配准的图像,它们的均方误差如下计算(1)其中M和N分别表示图像的行数和列数。MSE的值越小,则说明这两幅图像配准的精度越高。(a)(b)(c)图1图像配准的例子。五、实验内容及步骤(一)学习Matlab帮助从Matlab帮助界面中打开如下路径进行学习(版本不同路径略有差异):ImageProcessingToolboxDemos ->ImageRegistration ->RegisteringanImage(RegisteringanAerialPhototoanOrthophoto)其中的内容是本实验的基础。(二)生成测试图像利用如下代码生成一幅基准图像和一幅输入图像:base=imread(''); input=imcrop(imrotate(imresize(base,),30),[150,150,255,255]);其中input图像将与base图像进行配准。(三)设计配准方案确定所要选择的几何变换的形式,如线性保角变换’linearconformal’(又称为相似变换)、仿射变换’affine’、投影变换’projective’等。实验中至少选择两种变换形式进行配准。确定每种变换所需要的控制点对的数量,并思考对本实验来说哪种