Как наложить два снимка друг на друга ✛ ✎

Оригинал: "Image Registration Techniques: A Survey"

arXiv:1712.07540 · 2017-11-28 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин

Компьютерное зрение Компьютерная графика Мультимедиа

Совмещение изображений — это как найти общий язык между двумя фотографиями одного места, сделанными по-разному.

Два снимка одного и того же места: один сделан утром с дрона, другой вечером со спутника. На первом — тени от деревьев, на втором — блики на воде. Это как два рассказа об одном событии на разных диалектах. Совмещение изображений — это переводчик, который находит общий язык между такими кадрами.

Переводчик ищет опорные точки — углы зданий, изгибы рек. Потом он сопоставляет их, оценивает, как один снимок сдвинуть или повернуть, чтобы совпасть с другим, и применяет это преобразование. Для снимков одного типа работает коэффициент корреляции (мера сходства яркостей), для разных типов — взаимная информация (мера статистической связи).

Раньше не было общей карты методов. Теперь появилась классификация по десяти критериям — это как словарь, где для каждой пары диалектов указан лучший переводчик.

Универсального переводчика нет. Для простых сдвигов подходят маркеры, для сложных искажений — нейросети и эволюционные алгоритмы. Но когда снимок закрыт облаками, опорные точки теряются, и задача остаётся открытой.

Весь граф →

Для совмещения МРТ и ПЭТ-изображений мозга часто используют взаимную информацию: она находит общие закономерности в яркостях, даже если один снимок показывает анатомию, а другой — метаболическую активность.

\begin{bmatrix} y_1 \\ y_2 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} x_1 \\ x_2 \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} t_1 \\ t_2 \end{bmatrix}

Новые координаты точки получаются сдвигом старых на вектор трансляции (t1, t2).

\begin{bmatrix} y_1 \\ y_2 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} \cos\theta & -\sin\theta \\ \sin\theta & \cos\theta \end{bmatrix} \begin{bmatrix} x_1 \\ x_2 \end{bmatrix}

Новые координаты точки получаются поворотом старых на угол θ вокруг начала координат.

\begin{bmatrix} y_1 \\ y_2 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} s_1 & 0 \\ 0 & s_2 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} x_1 \\ x_2 \end{bmatrix}

Новые координаты точки получаются умножением старых на коэффициенты масштабирования s1 и s2.

Учёные

David Deutsch Erwin Schrödinger John Stewart Bell Louis de Broglie Lov Grover Paul Benioff

Понятия

классификация изображений визуализация в реальном времени трёхмерная реконструкция цифровая обработка изображений камера однопиксельная визуализация голография спутниковая съёмка классификация распознавание образов частота кадров инфракрасная камера историческая астрофотография пиксель технология регистрации нейронов эталон оптическая микроскопия распознавание речи обзор система отсчёта

Я автор

Как наложить два снимка друг на друга ✛ ✎