Development of the Advanced SURF Algorithm for Efficient Matching of Stereo Image

Nowadays 3D models are used in diverse sectors. The 3D maps provide better reality than existing plane maps as well as diverse pieces of information that cannot be expected from the limited plane maps. A process proposed in this paper enables easy and quick production by replacing the expensive laser scanners for modeling by an improved digital camera stereo matching algorithm. The algorithm used in this study was a SURF algorithm contained in the OpenCV library. The unconformity points of the algorithm were eliminated using the homography conversion and epipolar lines. In addition, the improved algorithm was compared with the commercial program, and it showed a better performance than the commercial program. It is expected that the proposed method can contribute to the digital maps and 3D virtual reality because it enables easy and quick 3D modeling provided that the stereo matching conditions are met.

스테레오 영상의 효율적 매칭을 위한 개선된 SURF 알고리즘 개발

3차원 모델은 현재 많은 분야에서 사용되고 있다. 특히 기존 평면의 지도에 비해 3차원으로 제작된 지도는 현실감이 뛰어날 뿐만 아니라 제한된 평면 지도 안에서 얻을 수 없는 다양한 정보를 제공 할 수 있기 때문이다. 본 논문에서는 지금까지 모델링을 위해 사용되었던 고가의 레이저 스캐너를 대체하여 디지털 카메라 스테레오 매칭 알고리즘의 성능 개선을 통하여 쉽고 빠르게 양산 할 수 있는 프로세스를 제안하였다. 본 연구에 사용된 알고리즘은 OpenCV 라이브러리 내에 포함되어있는 SURF 알고리즘이며 알고리즘이 가지고 있는 부정합 점들을 호모그라피 변환과 에피폴라 라인을 이용하여 제거하였다. 또한 개선된 알고리즘을 상용프로그램과 비교하였으며 상용프로그램에 비하여 성능이 우수한 것으로 확인하였다. 제안된 방법은 스테레오 매칭의 조건을 만족한다면 쉽고 빠르게 3차원 모델링을 할 수 있기 때문에 각종 디지털 지도나 3차원 가상 현실 분야에 크게 기여할 것으로 예상된다.