DISPARITY MAPS USING GRAPH CUTS WITH MULTI-RESOLUTION

• Main Author: CARLOS VINICIUS SOUSA DE OLIVEIRA
• Other Authors: MARCELO GATTASS
• Language: Portuguese
• Published: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO 2010
• Online Access: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=16430@1; http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=16430@2

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO === Reconstruir a informação 3D de uma cena é uma tarefa bastante comum em Visão Computacional. Uma das técnicas mais utilizadas para realizar esta tarefa é a correspondência por estéreo, que consiste basicamente em, dadas duas imagens referentes a uma mesma cena vista de pontos diferentes, determinar os pontos correspondentes entre essas duas imagens e armazenar essa informação em um mapa de disparidades. Até hoje diversos métodos foram propostos para resolver o problema de estéreo com esforço computacional viável e mantendo a qualidade dos resultados. Essa, entretanto, é uma tarefa bastante árdua e que difícilmente alcança resultados precisos com pouco esforço computacional. Nesse âmbito, uma técnica que tem sido muito estudada são os Cortes de Grafo (Graph Cuts), que almeja resolver o problema de minimização de energia em tempo polinomial. Nesse caso o problema de estéreo é mapeado como um problema de minimização de energia e desta forma solucionado utilizando cortes de grafo. Neste trabalho estudamos as técnicas de cortes de grafo mais recentes e eficientes e propomos um método para a determinação de correspondências entre duas imagens num contexto de multi-resolução, no qual uma pirâmide Gaussiana para as imagens é construída e a técnica de cortes de grafo é aplicada em níveis menores, otimizando a performance e obtendo resultados mais precisos através da utilização do algoritmo de expansão-alfa. São revisadas as técnicas de cortes de grafo e de multi-resolução e os resultados obtidos são apresentados e avaliados em relação a métodos semelhantes. === Reconstructing the 3D information of a scene is a common task in Computer Vision. Stereo matching is one of the most investigated techniques used to perform this task, which basically consists of, given two images of a scene seen from different view points, determining corresponding pixels in these two images and store this information in a disparity map. Several methods have been proposed to solve the stereo problem keeping good performance and giving good quality results. This is however a very arduos task which hardly achieves precise results with low computational power. In this context, the Graph Cuts method has been very much considered, which aims to solve the energy minimization problem in polinomial time. In this case the stereo problem can be modelled as an energy minimization problem and, thus solved using the Graph Cuts technique. In this work we investigate the most recent and efficient Graph Cuts methods and propose a method for establishing the correspondences between two images in the context of multi-resolution, in which a Gaussian pyramid for the input images is built and the Graph Cuts methods is applied in coarser levels, optimizing the performance and getting more precise results through the use of the alfa-expansion algorithm. The Graph Cuts and multi-resolution techniques are reviewed and the results of the proposed method are presented and evaluated compared to similar methods.