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Enhanced depth estimation for "freehand stereo" using PatchMatch Stereo

Verbesserte Tiefenschätzung für "freihand Stereo" mittels PatchMatch Stereo

  • Stereo matching methods are usually relying on rectified images to calculate disparities. If the rectification is inaccurate or not present at all most stereo matching algorithms will produce distorted disparity maps. In this thesis an approach is described that overcomes this issue for the PatchMatch Stereo algorithm. As groundwork for stereo matching four rectification procedures namely Bouget
  • Algorithmen, welche Stereokorrespondenzen berechnen, nutzen normalerweise rektifizierte Bilder um Disparitäten zu berechnen. Falls keine Rektifizierung vorhanden oder diese inakkurat ist produzieren die meisten Stereo Algorithmen verzerrte Bilder. In dieser Arbeit wird eine Methode vorgestellt mit der solche Probleme für den PatchMatch Stereo Algorithmus reduziert werden. Es werden vier Rektifizierungsalgorithmen vorgestellt und untersucht. Diese sind der Algorithmus von Hartley, der Algorithmus von Bouget, Quasi-Euclidean epipolar rec- tification (QER) und Polar Rektifizierung. Es wurde eine Evaluierung entwickelt und durchgeführt, um einen Algorithmus zu finden, welcher später als Rektifizierungsalgorith- mus für PatchMatch Stereo dienen soll. Das Ergebnis ist der Algorithmus von Hartley zusammen mit der Fundamental Matrix, welche mittels QER ermittelt wurde. Anschließend wird der PatchMatch Stereo Algorithmus vorgestellt und für freihand Stereo erweitert. Dazu wird der Suchraum vergrößert indem eine y-Disparität in das Datenmodell von PatchMatch Stereo integriert wird. Das erlaubt es Korrespondenzen zu finden, welche nicht auf einer horizontalen Linie liegen. Ein neuer Term wurde vorgestellt der Kosten je nach y-Disparitäten hinzufügt. Zusätzlich wurde eine Implementierung auf Basis der Open Computing Language (OpenCL) geschrieben, um die Geschwindigkeit des Algorithmus zu erhöhen. Ein Evaluierung für die Änderungen wurde definiert und durchgeführt. Die Ergebnisse werden in der Arbeit präsentiert und analysiert. Die Evaluierung zeigt, dass die Erweiterungen bessere Ergebnisse erzielen, besonders im unrektifizierten Fall. Es wird gezeigt dass der neu eingeführte Kosten Term nicht gut funktioniert und überarbeitet werden sollte. Außerdem konnte herausgefunden werden, dass die OpenCL Implementierung nicht die erwarteten Verbesserungen bringt.

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Metadaten
Author:Dominik Wetzel
Advisor:Frank GrimmGND, Carsten Rother
Document Type:Master's Thesis
Language:English
Name:Technische Universität Dresden
TECHNISCHE UNIVERSITÄT DRESDEN Fakultät Informatik Institut für Künstliche Intelligenz Professur für Bildverarbeitung D-01062, 01602 Dresden
Date of Publication (online):2016/02/19
Year of first Publication:2015
Publishing Institution:Westsächsische Hochschule Zwickau
Date of final exam:2015/03/12
Tag:Rektifizierung; Stereokorrespondenzen
disparity calculation; rectification; stereo matching
Page Number:105 Seiten, 37 Abb., 13 Tab., 44 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Physikalische Technik, Informatik
Release Date:2016/02/19