ブロックマッチングのサブピクセル推定プログラムを作成

マッチングの一致度評価関数に使われるSAD(sum of absolute difference)の等角直線フィッティングとSSD(sum of squared difference)のパラボラフィッティングでステレオ画像の対応点のサブピクセル推定を行うプログラムを作りました。

こちらは今まで作ったステレオマッチングプログラムと今回作ったものの比較用に復元した３次元モデルです。

一番上は普通のピクセル精度のステレオマッチングで復元したモデルで、ピクセル単位の対応点しか取っていないので段々なモデルになります。
その下が今回作ったサブピクセル推定法をベースにしたステレオマッチングプログラムで復元したモデル。前に作った位相相関ベースの手法に比べると精度はイマイチですが、処理時間は位相相関ベースのものより４倍くらい速かったので速さを重視したいときはメリットは結構大きい手法なんじゃないかと思います。

ちなみに処理時間ですが、400x400程度の画像で探索範囲が100pixelのときはだいたい次のような感じになりました。

環境
OS: Windows 7 64bit
CPU: core i-7 860
Memory: 8GB

ピクセル精度のブロック相関: 0.1秒
サブピクセル精度のブロック相関: 0.3秒
サブピクセル精度の位相相関: 1.4秒

いろいろな論文を見ていて、ステレオ法にはいろいろなテクニックがあることが少しずつわかっては来たのですが、それと同時に自分の無知さをかなり痛感します。

ちなみに、この辺りが参考にした論文です。
http://www.springerlink.com/content/l707554742p42355/fulltext.pdf
http://vision.kuee.kyoto-u.ac.jp/japanese/happyou/pdf/Sumi_2004_P_170.pdf

元画像はこちらからお借りしました
http://vision.middlebury.edu/stereo/data/

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