A Study on Bidirectional Stereo Matching Using Extended Kalman Filter

확장 칼만 필터를 이용한 양방향 스테레오 정합에 관한 연구

  • 이철훈 (부산정보대학 전기전자계열) ;
  • 설성욱 (부산대학교 전자공학과) ;
  • 김효성 (부산대학교 전자공학과)
  • Published : 2002.12.01

Abstract

In this paper, we propose a robust stereo matching algorithm using nonlinear extended Kalman filter. The proposed algorithm estimates disparity using nonlinear extended Kalman filter and compares left image to right image for obtained disparity. As this process is run iteratively, we get disparity only with a few search. And, we can get robust stereo matching results by comparing left image to right image using bilinear interpolation to consider influence of neighborhood pixel. We compared SSD algorithm which is widely used, in stereo matching method, to result of the proposed algorithm. As the result, the proposed algorithm has an outstanding matching performance.

본 논문에서는 비선형 확장 칼만 필터를 이용한 양방향 스테레오 정합 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 비선형 칼만 필터를 사용하여 변이(disparity)를 예측하고 예측된 변이는 좌영상에서 우영상으로의 스테레오 정합에 적용된다. 변이 예측은 몇 번의 반복으로 구해지며 비선형 칼만 필터의 초기 상태 예측치에 큰 오차를 나타내는 단점을 극복하기 위하여 양방향 스테레오 정합 알고리즘을 사용하였다. 이웃 화소의 영향을 고려하여 선형 내삽법(intepolation)을 좌·우 영상에 적용함으로써 스테레오 정합에 강인한 결과를 나타내었다. 제안 알고리즘의 성능 평가를 위해서 기존의 SSD방법과 비교 검토하였다. 비교 결과 제안 알고리즘이 매우 우수한 정합 성능을 가짐을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. J. A. Williams, and M. Bennamoun, 'An Extended Kalman Filtering Approach to High Precision Stereo Image Matching,' IEEE Int'l Conf. on Image Processing, pp. 4-7, 1998
  2. J. Williams, and M. Bennamoun, 'Least Squares Stereo Matching : A Non-Linear Filtering Approach,' 9th. Australasian Remote Sensing Photogrammetry Conf., Sydney, Australia, pp. 20-24, 1998
  3. J. A. Williams, and M. Bennamoun, 'A Nonlinear Filtering Approach to Image Matching,' Int'l Conf. on Pattern Recognition, pp. 17-20, 1998
  4. Peter Belhumeur. 'A Bayesian Approach to Binocular Stereopsis,' Int'l J. of Computer Vision, Vol. 19, No. 3, pp. 237-260, 1996
  5. N. Ayache, Artificial Vision for Mobile Robots. MIT Press, 1991