如何通過scipy執行亞像素精度的圖像互相關

Question

下圖顯示了兩個具有相同半徑的圓形，通過抗鋸齒渲染，只顯示左側圓形水平移動半個像素（注意圓形水平中心位於中間左邊像素，右邊像素邊界）。

如果我執行互相關，我可以在相關陣列上取最大值的位置，然後計算移位。但由於像素位置總是整數，所以我的問題是：

「如何在Numpy/Scipy中使用互相關的兩幅圖像之間獲得子像素（浮點）偏移？」

在我的腳本中，我使用的是scipy.signal.correlate2d或scipy.ndimage.filters.correlate，他們似乎產生相同的結果。

的這裏圓只是一個例子，但我的特定領域的功能往往有子像素的變化，目前只得到整數轉變是給一點效果都沒有那麼好......

任何幫助將是非常感激！

Answer 1

離散交叉相關（由那些實現）只能有單個像素精度。我能看到的唯一解決方案是將您的二維數組插值到更精細的網格（上採樣）。

Here's關於DSP關於互相關前上採樣的一些討論。

Answer 2

我有一個非常類似的問題，也有轉向的圓圈，偶然發現了Adam Ginsburg的一個叫做'圖像註冊'的優秀Python包。它爲您提供亞像素2D圖像移位，速度相當快。我相信這是一個流行的MATLAB模塊的Python實現，它只在x關聯的峯值附近上採樣圖像。

檢查出來：https://github.com/keflavich/image_registration

我一直在使用 'chi2_shifts.py' 的良好效果。