Robustní a rychlá registrace obrazů metodou "Local All Pass"

Abstract

Registrace obrázků je důležitou součástí mnoha praktických aplikací v poli lékařského zobrazování, v počítačovém vidění, v kartografii atd. V této bakalářské práci představuji novou metodu registrace založenou na metodě "Poly-Filter Local All-Pass" (PF-LAP). Algoritmus PF-LAP používá soustavy lineárních rovnic k odhadu all-pass filtru representující lokální posun každého pixelu iterativně, od hrubé po jemnou deformaci. Nová navrhovaná metoda používá obdobný způsob nalezení lokální deformace, ale hledá ji pouze pro řídkou sadu vybraných pixelů. Získaná řídká deformace je aproximována globálním deformačním modelem. Účinnost a rychlost nové navrhované metody je experimentálně porovnána s dalšími čtyřmi metodami, včetně metody PF-LAP. Výsledky ukazují, že navrhovaná metoda je rychlejší a přesnější na vybraných datasetech, než většina testovaných method včetně PF-LAP.

Image registration is an important part of many practical applications in the field of medical imaging, computer vision, cartography etc. In this bachelor's thesis I will present a new method of registration based on the "Poly-Filter Local All-Pass" (PF-LAP) method. The PF-LAP algorithm uses systems of linear equations to estimate an all-pass filter representing the local displacement of each pixel in a coarse to fine manner. The new proposed method uses a similar approach to finding the local deformation, but does this only for a sparse set of chosen pixels. The sparse deformation field is then fit into a global deformation model. The effectiveness and speed of the new proposed method is experimentally compared with a four other methods including the PF-LAP method. The results show that the proposed method is faster and more accurate on the chosen datasets, than most of the other methods, including PF-LAP.