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[IEEE 2018年第25届国际图像处理大会(ICIP) - 希腊雅典 (2018.10.7-2018.10.10)] 2018年第25届IEEE国际图像处理大会(ICIP) - 不同染色组织学切片图像配准方法的基准测试
摘要： 图像配准是许多生物医学分析应用中的常见任务。本研究重点针对不同染色组织切片上的配准方法进行基准测试。由于外观模型差异、细节纹理的重复性以及大图像尺寸等问题，这是一项具有挑战性的任务。我们的基准数据集包含616对不同尺度（平均图像对角线长度分别为2.4千像素和5千像素）的图像对。我们比较了十一种全自动配准方法，这些方法涵盖了广泛使用的相似性度量（以及采用线性和弹性变换的优化策略）。针对每种方法，我们找到了最佳参数配置并应用于所有图像对。从多个角度评估算法性能——包括人工标注标志点上的配准（不）准确性、方法鲁棒性及其处理计算时间。
关键词： 染色组织、病理学、组织学切片、图像配准、基准测试
更新于2025-09-09 09:28:46
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[IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 瓦伦西亚（2018.7.22-2018.7.27）] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 光学与SAR图像配准的深度生成匹配网络
摘要： 多模态遥感图像包含互补信息，因此可能为众多遥感应用带来益处。为此，图像配准是利用多模态图像的常见需求。然而，由于成像机制差异显著，多模态图像配准比常规配准更具挑战性，尤其是光学与合成孔径雷达（SAR）图像的配准。本研究设计了一个深度匹配网络，通过挖掘多模态图像块对之间的潜在相干特征来推断其配准标签。但该网络需要海量训练数据，而这类数据通常难以获取。针对这一问题，我们提出生成式匹配网络（GMN）来生成耦合的光学与SAR图像，从而提升训练数据的数量和多样性。实验结果表明，本方案显著提高了光学与SAR图像的配准性能，实现了亚像素级或接近亚像素级的配准精度。
关键词： 多模态图像、生成对抗网络、光学与SAR、深度匹配网络、图像配准
更新于2025-09-09 09:28:46
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基于互信息的高动态范围图像配准中对比度增强的影响
摘要： 互信息（MI）正逐渐成为文献中图像配准的强有力指标，在遥感到医学图像配准等诸多领域均有应用。由于医学和卫星成像中的图像大多采用不同比特数（高动态范围）表示，这种广泛应用的MI在进行基于MI的图像配准前，必须进行对比度增强以确保所有图像处于相同强度范围——图像强度变化会直接影响MI指标。而对比度增强方法也会通过MI指标显著影响配准性能，该问题在现有文献中尚未得到充分探讨。本文研究了主流对比度增强方法对图像配准性能的影响：采用高动态范围卫星图像并进行蒙特卡洛测试，尝试通过MI与线性近似约束优化算法（COBYLA）实现图像对齐。结果表明，对比度增强方法确实会影响基于MI的图像配准，其中高斯拉普拉斯非锐化混合掩模（AHE与LoGUnsarp）、自适应直方图均衡化（CLAHE）及有限自适应直方图均衡化等对比度方法具有更优的配准性能，推荐用于此类配准任务。
关键词： 对比度增强、互信息、优化、图像配准
更新于2025-09-09 09:28:46
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通过图像重叠与裂缝呼吸传感技术实现土木基础设施无接触疲劳裂纹检测
摘要： 土木基础设施中的疲劳裂纹对结构安全至关重要。现有许多疲劳裂纹检测方法都需接触式操作，因此传感器和/或执行器的部署必须依赖大量人工。本研究提出一种基于视觉的非接触式检测方法，通过图像重叠技术识别疲劳裂纹。我们将裂纹呼吸行为（即重复疲劳荷载下垂直于裂纹路径的微小周期性运动）作为裂纹识别的可靠指标。通过一系列图像处理技术，可以提取、增强并可视化由呼吸裂纹引发的差异图像特征。研究采用两种实验装置验证该方法的有效性：包括小型钢紧凑试件和大型桥梁横联连接试件。测试结果表明，即使真实裂纹被其他非裂纹特征包围，该方法仍能可靠识别疲劳裂纹。
关键词： 计算机视觉、桥梁、土木基础设施、特征匹配、非接触式传感、图像处理、结构健康监测、图像配准、呼吸裂缝、疲劳裂纹检测
更新于2025-09-04 15:30:14
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基于距离成像的呼吸肺运动估计模拟
摘要： 目标：胸部与腹部肿瘤放疗中存在一个主要问题——呼吸运动。临床实践中，运动补偿方法通常依赖低维呼吸信号（如肺活量测定）和患者特异性对应模型，通过这些信号测量值来估算目标内部运动。近期有研究提出采用源自移动皮肤表面范围图像的多维信号，以更好表征复杂运动模式。本研究通过模拟实验探究此类多维信号的运动估算精度，以及噪声、信号维度与不同采样模式（点、线、区域）的影响。 方法：采用微分同胚对应建模框架，将模拟范围图像生成的多维呼吸信号与微分同胚非线性变换表示的内部运动模式相关联。同时提出该框架内最优信号组合/模式的自动选择方法。 结果：本模拟研究聚焦肺部运动估算，基于28组4D CT数据集。结果表明：相较于单维信号，使用多维信号能显著提升运动估算精度，但该精度易受噪声影响。不同多维采样模式（线与区域）间仅存在微小差异。自动确定的最优点与线组合方案，在精度提升方面未优于全点或全线采样结果。 结论：研究证实源自范围图像的多维呼吸信号，在放疗呼吸运动模型化估算中具有应用潜力。
关键词： 回归、图像配准、呼吸运动、运动估计、对应关系建模
更新于2025-09-04 15:30:14
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[IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 瓦伦西亚（2018.7.22-2018.7.27）] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 利用互补几何与互信息的SAR与光学图像自动配准
摘要： 图像配准旨在以这样的方式叠加两幅或多幅图像：对于每幅图像，相同的像素都对应目标场景中的同一点（可能达到亚像素精度）。我们可以根据待配准图像的传感器类型（例如感测不同波长）以及光照和采集几何条件（例如不同的太阳光照条件和/或不同的采集入射角）是否相同，将图像配准问题分为两大类。 虽然第一类图像配准技术已较为成熟，但多模态配准尚未形成坚实基础。由于难以稳健地在图像间找到对应点（同名点），且现有方法往往需要人工辅助，多模态图像配准技术仍面临挑战。本文提出的多模态图像配准技术通过利用两个核心概念克服了辐射差异和几何差异带来的问题：待配准图像间的互补几何信息，以及作为相似性度量的互信息（或熵）。该方法聚焦于极高分辨率合成孔径雷达（SAR）与光学图像的配准，但其适用性具有普适性?；谡媸导叻直媛使庋в隨AR数据的测试验证了该方法的可靠性。
关键词： 合成孔径雷达特征提取、图像配准、互信息、光束法平差、多模态图像配准
更新于2025-09-04 15:30:14
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[IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 瓦伦西亚（2018年7月22日-2018年7月27日）] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 基于相位一致性的加权SIFT方法实现SAR与光学影像配准
摘要： 本文针对合成孔径雷达（SAR）与光学图像因灰度差异大导致的配准问题，提出基于相位一致性的尺度不变特征变换方法（PC-SIFT）。该方法通过优化描述符主方向区间来解决多源图像梯度反转问题，通过融合相位一致性与梯度幅值构建新描述符（称为PCG-SIFT描述符）。该算法适用于灰度差异显著且边缘特征明显多传感器图像。实验结果表明：与传统基于梯度的SIFT描述符相比，PC-SIFT描述符和PCG-SIFT描述符能提升多源图像配准算法的鲁棒性与匹配概率。
关键词： 尺度不变特征变换、光学图像、图像配准、合成孔径雷达
更新于2025-09-04 15:30:14