نقش اطلاعات متقابل در ثبت تصویر

ثبت تصویر یکی از بحث های مهم در پردازش تصویر می باشد که در چند سال اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. روش های موجود برای ثبت تصویر را بر حسب اجسام و اشیایی که در تصاویر قرار دارند به دو دسته روش های صلب و غیر صلب تقسیم میشوند. روش های صلب برای تصاویری استفاده می شود که اجسام و اشیای درون دو تصویر تغییر شکل نداده باشند. این عملیات در حیطه علوم پزشکی بیشترین کاربرد را دارد و تقریبا از اواسط دهه 1990-1980 مورد استفاده قرار گرفته است. در حالت کلی در ثبت تصویر، با دو تصویر متفاوت از یک شئ یا منظره روبرو هستیم که در طی عملیات ثبت باید بر یکدیگر منطبق شوند. هدف نهایی در عملیات ثبت تصویر پیدا کردن تبدیلی است که این دو تصویر را از لحاظ هندسی برهم منطبق نماید. برای پیدا کردن تبدیل مورد نظر از سنجه های شباهت بین دو تصویراستفاده می شود. پارامتر های تابع تبدیل طوری بهینه می شوند که سنجه شباهت بین دو تصویر بیشینه شود. در چند دهه اخیر اطلاعات متقابل پرکاربردترین سنجه شباهت بوده که در ثبت تصویر استفاده شده است. اطلاعات متقابل یکی از مفاهیم بنیادی تئوری اطلاعات است که میزان استقلال یا وابستگی دو متغیر تصادفی را نشان می دهد. برای اینکه بتوان اطلاعات متقابل بین دو متغیر تصادفی (یا دو تصویر) را بدست آورد، باید توزیع احتمال مشترک دو متغیر( یا دو تصویر) در دسترس باشد. ولی از آنجا که تصاویر سیگنال های گسسته و نمونه برداری شده از سیگنال های پیوسته می باشند، تخمین بدست آمده برای توزیع توأم آن ها به دور از خطا نخواهد بود. از این رو برای محاسبه هیستوگرام و توزیع احتمال مشترک درونیابی امری ضروری است. ولی استفاده از درونیابی نیز گاهی منجر به کاهش دقت در ثبت تصویر می شود. در این پایان نامه دلایل استفاده از اطلاعات متقابل به عنوان یک معیار قوی در روش های ثبت تصویر صلب مورد بررسی قرار می گیرد. به عبارت دیگر در پی پاسخ به این سوال هستیم که چرا از بین این همه فاصله تعریف شده، اطلاعات متقابل با اقبال بیشتری روبرو بوده است. همچنین تاثیر انواع درونیابی ها به منظور تخمین توزیع احتمال مشترک دو تصویر مورد ارزیابی قرار خواهند گرفت.