퍼지 RANSAC을 이용한 강건한 인수 예측

Robust Parameter Estimation using Fuzzy RANSAC

  • 이중재 (숭실대학교 정보미디어기술연구소) ;
  • 장효종 (숭실대학교 컴퓨터학과) ;
  • 김계영 (숭실대학교 컴퓨터학부) ;
  • 최형일 (숭실대학교 미디어학부)
  • 발행 : 2006.02.01

초록

컴퓨터 비전 분야에서 다루는 많은 문제는 대부분 수학적 모델을 기반으로 하고 있으며 그 모델의 인수를 예측하는 방법을 사용하여 주어진 문제에 대한 최적의 해를 구한다. 그런데 입력 데이타 집합에 보통의 잡음에 비해 상대적으로 크기가 큰 이상치가 포함되어 있다면 이것은 부정확한 결과를 초래한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 사용되는 대표적인 방법으로 강건한 예측기법인 RANSAC 알고리즘이 있다. 기존 RANSAC 알고리즘의 가장 큰 문제점은 이상치의 비율과 같은 데이타 분포에 대한 사전지식이 필요하다는 것이다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 매 반복 수행시 마다 퍼지분류 기법을 이용하여 전체 데이타를 좋은 샘플집합(good sample set)과 나쁜 샘플집합(bad sample set) 그리고 모호한 샘플집합(vague sample set)으로 분류한 뒤 좋은 샘플집합에서만 샘플링을 해나감으로써 이상치에 대한 제거율과 해의 정확도를 향상시키는 FRANSAC 알고리즘을 제안한다. 실험 결과에서는 제안한 알고리즘을 각각 선형회귀 문제와 호모그래피 계산 문제에 대해 적용했을 때의 성능을 보인다.

Many problems in computer vision are mainly based on mathematical models. Their optimal solutions can be found by estimating the parameters of each model. However, provided an input data set is involved outliers which are relative]V larger than normal noises, they lead to incorrect results. RANSAC is a representative robust algorithm which is used to resolve the problem. One major problem with RANSAC is that it needs priori knowledge(i.e. a percentage of outliers) of the distribution of data. To solve this problem, we propose a FRANSAC algorithm which improves the rejection rate of outliers and the accuracy of solutions. This is peformed by categorizing all data into good sample set, bad sample set and vague sample set using a fuzzy classification at each iteration and sampling in only good sample set. In the experimental results, we show that the performance of the proposed algorithm when it is applied to the linear regression and the calculation of a homography.

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