Wikipedia:Naudingi resursai/Paveikslėlių registracija

Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.

Paveikslėlių registracija arba atvaizdų registracija - procesas kai pasidengia du ar daugiau atvaizdų to paties objekto skirtingų laikų ir iš skirtingų perspektyvų, ir/arba skirtingais sensoriais. Šis procesas geometriškai išlygina du atvaizdus. Atvaizdų registracija yra kritišku žingsniu visose atvaizdų analizės uždaviniuose, kuriose galutinė informacija išgaunama iš skirtinų duomenų šaltinių, tokių kaip: atvaizdų sintezė, pasikeitimų aptikimas, ir daugiakanalis atvaizdo atstatymas. Įprastai atvaizdų registracija naudojama nuotoliniame stebėjime (daugiaspektrė klasifikacija, aplinkos monitoringas, pasikeitimų aptikimas, meteorologinės prognozės, superrezoliucinių atvaizdų kūrimas, informacijos integracija į geografinės informacijos sistemą (GIS)), medicinoje (sudedant kompiuterinės tomogramos (CT) ir NMR duomenis gaunama pilna informacija apie pacientą), kartografijoje (žemėlapių atnaujinimas) ir kompiuterinėje regoje (taikinio lokalizacija, automatinė kokybės kontrolė).

[taisyti] Atvaizdų registracijos metodai

Atvaizdų registravimo metodai yra dalinami į keturias grupes pagal jų gavimo būdą:

  1. Iš skirtingų stebėjimo taškų (multivaizdinė analizė). To paties vaizdo atvaizdai yra gaunami iš skirtingų stebėjimo taškų. Tikslas yra gauti didesni dvimatį vaizdą arba trimatį modelį to paties vaizdo. Panaudojimo pvz.: Kompiuterinė rega kontūrų išgavimas.
  2. Iš skirtingų sensorių (multirežiminė analizė). Atvaizdas to paties vaizdo gaunamas iš skirtingų sensorių. Tikslas yra apjungti duomenis gautus iš skirtingų šaltinių tam, kad sukurti sudėtingesnę ir labiau detalią vaizdo reprezentaciją. Panaudojimo pvz.: Nuotoliniame stebėjime – duomenų sinteze gautų iš skirtingų sensorių, tokių kaip: panchromatinio atvaizdo, turinčio geresne erdvės rezoliuciją, su spalvotu/multispektriniu atvaizdu, turinčiu geresne spektrinę rezoliuciją, arba radaro atvaizdas nepriklausantis nuo debesuotumo ir saulės apšvietimo. Medicininiuose atvaizduose – kombinacija sensorių įrašančių anatominę kūno struktūrą, tokiu kaip: magnetinio rezonanso atvaizdas, ultragarsas arba kompiuterinė tomograma, su sensoriais parodančiais funkcinį ir metabolinį kūno aktyvumą, tokiais kaip: pozitroninės emisijos nomograma, pavienio fotono emisijos nomograma arba magnetinio rezonanso spektroskopija. Rezultatas gali būti panaudotas radijo terapijoje ir nukleazinėje medicinoje.
  3. Skirtingo laiko (multitemporalinė analizė). Atvaizdai to paties vaizdo gaunami skirtingu laiku, dažniausiai iš to paties stebėjimo taško, bet skirtingom sąlygom. Tikslas yra surasti ir išryškinti pasikeitimus įvykusius per laiko tarpa tarp atvaizdų gavimo. Panaudojimo pvz.: Nuotoliniame stebėjime – globalinis žemės naudojimo stebėjimas, landšafto planavimas. Kompiuterinėje regoje – automatinis pasikeitimų aptikimas, apsauginis monitoringas, judesio aptikimas. Medicininiuose atvaizduose gydimo terapijos stebėjimas, navyko vystymosi stebėjimas.
  4. Modelio vaizdo registravimas. Vaizdo atvaizdas ir modelis yra registruojami. Modelis gali būti apskaičiuotas vaizdo prezentacijai, pvz.: žemėlapiai arba skaitmeniniai iškilumu modeliai GIS’e, kitas vaizdas su panašiu turiniu (kitas pacientas), “vidutini” egzempliorium, ir t.t. Tikslas yra išgauti atvaizdą iš vaizdo/modelio ir/arba paliginti juos. Panaudojimo pvz.: Nuotolinis stebėjimas – palydovinių duomenų gavimas GIS žemėlapiams. Kompiuterinė rega – atvaizdo paliginimas su modeliu, automatinė kokybės kontrolė. Medicininiai atvaizdai – paciento atvaizdo palyginimas su skaitmeniniu anatomijos atlasu.

Dėl atvaizdų skirtingumo ir dėl skirtingo degradacijos laipsnio neįmanoma sukurti universalaus metodo tinkamo visiems registracijos uždaviniams. Kiekvienas metodas tūrėtų atsižvelgti ne tik į geometrinės deformacijos tipą bet taip pat į radiometrinę deformaciją ir triukšmą, registracijos tikslumą ir duomenų charakteristikas.

Nepaisant to daugumą registracijos metodų susideda iš sekančių keturių žingsnių:

  • Ypatumų aptikimas. Ypatingieji objektai (kraštinės, kontūrai, linijų susikirtimo taškai, kampai ir t.t.) aptinkami rankiniu arba automatiniu būdu. Tolimesniam apdorojimui šie taškai yra reprezentuojami taškais, kurie literatūroje yra vadinami kontroliniais taškais (control points; CPs).
  • Ypatumų palyginimas. Šiame žingsnyje aptinkama analogija tarp dviejų atvaizdų . Šiam tikslui yra panaudojami kontroliniai taškai ir atstumai tarp jų.
  • Transformacijos modelio nustatymas. Yra nustatomi taip vadinamų žymėjimo funkcijų tipas ir parametrai. Šios funkcijos parametrai yra nustatomi pagal nustatytų ypatumų analogiją.
  • Atvaizdo pakartotinas patikrinimas ir transformacija. Atvaizdas yra transformuojamas žymėjimo funkcijos pagalba. Atvaizdo reikšmės yra apdorojami pagal tinkamą interpoliacijos techniką.