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我正在使用 Matlab 将图像转换为目标图像。我有几何变换（tform）。

例如，这是我的“tform”：

    1.0235    0.0022   -0.0607         0
   -0.0276    1.0002    0.0089         0
   -0.0170   -0.0141    1.1685         0
   12.8777    5.0311  -70.0325    1.0000

在 Matlab2013 中，可以使用 imwarp 轻松完成：

%nii = 3D MR Image
I = nii.img; 
dii=nii.hdr.dime.pixdim(2:4);
Rfixed=imref3d(size(I),dii(2),dii(1),dii(3));    
new_img= imwarp(old_img, Rfixed, tform, 'OutputView', Rfixed);

使用 imwarp 的结果是完美的（图像中的红色肺）

在此处输入图像描述

我需要知道 imwarp 是如何工作的，然后我编写了自己的函数

function [new_img] = aff3d(old_img, tform, range_x, range_y, range_z)

   [U, V, W] = ndgrid(range_x, range_y, range_z);
   xyz = [reshape(U,[],1)';reshape(V,[],1)';reshape(W,[],1)'];
   xyz = [xyz; ones(1,size(xyz,2))];


   uvw = tform.T * xyz;
   % avoid homogeneous coordinate  
   uvw = uvw(1:3,:)';


   xi = reshape(uvw(:,1), length(range_x),length(range_y),length(range_z));
   yi = reshape(uvw(:,2), length(range_x),length(range_y),length(range_z));
   zi = reshape(uvw(:,3), length(range_x),length(range_y),length(range_z));

   old_img = single(old_img);
   new_img = interp3(old_img,yi,xi,zi,'linear');

   ii = find(isnan(new_img));
   if(~isempty(ii))
      new_img(ii) = 0;
   end
end

在此处输入图像描述

我的功能（更多信息）的结果与 imwarp 输出不匹配（红肺没有位于正确的位置），有人可以帮助我吗？

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正如 Ander 所建议的，尝试乘以逆变换：

Tinv = tform.invert();
TinvMatrix = Tinv.T;

所以你的代码会变成：

function [new_img] = aff3d(old_img, tform, range_x, range_y, range_z)
   [U, V, W] = ndgrid(range_x, range_y, range_z);
   xyz = [reshape(U,[],1)';reshape(V,[],1)';reshape(W,[],1)'];
   xyz = [xyz; ones(1,size(xyz,2))];

   tformInv = invert(tform);
   uvw = tformInv.T * xyz;
   % avoid homogeneous coordinate  
   uvw = uvw(1:3,:)';
   xi = reshape(uvw(:,1), length(range_x),length(range_y),length(range_z));
   yi = reshape(uvw(:,2), length(range_x),length(range_y),length(range_z));
   zi = reshape(uvw(:,3), length(range_x),length(range_y),length(range_z));
   old_img = single(old_img);
   new_img = interp3(old_img,yi,xi,zi,'linear');
   ii = find(isnan(new_img));
   if(~isempty(ii))
      new_img(ii) = 0;
   end
end

在您的代码中，您在 old_img 中进行插值以尝试找到已变形的 new_img。这意味着您要做的是使用从输出图像空间映射到输入图像空间的逆映射。您似乎正在使用点的前向映射对旧图像进行插值，这是不正确的。

http://blogs.mathworks.com/steve/2006/04/28/spatial-transforms-forward-mapping/ http://blogs.mathworks.com/steve/2006/05/05/spatial-transformations-inverse-映射/

我会使用上面的链接来查看正向与反向映射。IMWARP 使用逆映射。

造成混淆的部分原因是，当人们想到几何变换时，他们通常会考虑点如何从 old_image 映射到 new_image 的前向映射。出于这个原因，affine3d 变换的“T”属性用前向映射来表述。

当需要在软件中实现几何变换时，根据逆映射来实现事物会更容易/更好。这就是 imwarp 所做的，这就是为什么在尝试重现 imwarp 行为时需要反转转换的原因。如果你阅读了关于逆映射的博文，这个算法正是 IMWARP 正在做的。

您需要解决的唯一问题是 IMWARP 在非默认坐标系（使用非默认空间参考对象）中所做的事情，在 WorldLimits 不能被离散像素网格整除的情况下。这种行为是任意的，没有“正确”的行为。IMWARP 行为是为了遵守请求的分辨率 (PixelExtentInWorld) 并在这种情况下稍微调整世界限制。

于 2015-05-26T14:29:27.017 回答