신뢰전파 스테레오 기법의 고속 알고리즘

최영석; 강현수

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자료유형: 학술저널

저자정보: 최영석 강현수

저널정보: 대한전자공학회 전자공학회논문지-SP 電子工學會論文誌 SP編第45卷第5號

발행연도: 2008.9

수록면: 1 - 8 (8page)

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최근 활발히 연구되고 있는 신뢰전파(Belief Propagation) 기법은 변위(disparity) 정보추출에 우수한 성능을 보인다. 신뢰전파 기법은 변위 추출에 필요한 목표함수를 Markov random field(MRF)의 에너지 함수로 모델링 하는 방식으로서 에너지 함수를 최소화하는 변위 값을 찾음으로써 정합문제를 해결한다. MRF 모델은 스테레오와 영상복원과 같은 비전 문제에 강건하고 일괄된 구조를 제공한다. 그러나 MRF 모델링 기반의 신뢰전파 기법은 정확한 결과를 산출하지만 다른 스테레오 기법에 비하여 상대적으로 많은 계산 량이 요구되기 때문에 실시간 구현에 어려움이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하고자 신뢰전파 기법의 고속 구현 알고리즘을 제안한다. 에너지 함수는 data항과 smoothness항의 합으로 나타낸다. 데이터(data)항은 일반적으로 두 영상의 밝기 차이로 계산되고, 연속성(smoothness)항은 인접화소의 차이를 나타낸다. 연속성 정보는 메시지로부터 생성되는데, 메시지는 네 방향의 인접화소 위치에 대한 연속성과 일치성을 고려하여 계산된다. 네 방향의 메시지에 대한 처리시간은 전체 프로그램 수행 시간의 80%이상을 차지한다. 제안된 방법에서는 네 개의 배열에서 생성되는 메시지를 하나의 배열에서 일괄적으로 생성하게 함으로써 메시지 계산에 대한 수행 시간을 단축하는 알고리즘을 제안한다. 최종 변위 추출과정에서 메시지는 통합된 하나의 배열에서만 호출되며, 이는 기존 알고리즘의 메시지 처리의 계산 량을 1/4 만큼 줄이는 효과가 있다. 기존의 신뢰전파 기법으로 생성한 깊이맵의 변위 오차율과 제안한 알고리즘으로 생성된 깊이맵의 변위 오차율을 비교함으로써 제안한 알고리즘의 변위추출의 정확도를 평가한다. 실험 결과, 변위 오차는 거의 증가하지 않는 반면, 전체 프로그램 수행 시간이 현저히 감소됨을 확인할 수 있다.

#belief propagation #stereo matching #disparity

참고문헌 (12)

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1. [학술지(정기간행물)] - H. Jiang / 2007 / Recognizing posture in pictures with successive convexification and linear programming / IEEE Multimedia 14 (2) : 26 ~ 37

2. [학술대회논문] - S. Carlsson / 2001 / Action recognition by shape matching to key frames / Proc. IEEE Computer Soc. Workshop Models Versus Exemplars on Computer Vision

3. [학술지(정기간행물)] - G. Mori / 2002 / Estimating human body configurations using shape context matching / Proc. European Conf. Computer Vision (ECCV 02) : 666 ~ 680

4. [학술지(정기간행물)] - K.M.G. Cheung / 2003 / Shape-from-silhouette of articulated objects and its use for human body kinematics estimation and motion capture / Proc. IEEE Conf. Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR 03) 1 : 77 ~ 84

5. [학술지(정기간행물)] - D. Ramanan / 2005 / Strike a pose:Tracking people by finding stylized pose / Proc. IEEE Cong. Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR 05) : 271 ~ 278

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