Creating depth map from stereo pair images

Abstract

Компьютерное стереозрение позволяет получать карты глубины посредством фиксированной системы из двух оптических камер. Это дешевле, а в некоторых задачах и эффективнее, чем активные системы, такие как Microsoft Kinect и Intel RealSence. Стереозрение применяется в таких областях, как распознавание жестов, обход препятствий и 3D-реконструкция. Оно является областью активных исследований на протяжении многих лет, однако эффективное со всех точек зрения решение пока ещё не найдено. В данной работе ставится цель получения приемлемых по качеству карт диспаритетов со скоростью 10 стереокадров в секунду. Произведён обзор известных методов, получена эффективная реализация алгоритма AD-Census и предложена его модификация, во многих случаях заметно улучшающая качество результата при незначительных потерях в скорости работы. Требования задачи были удовлетворены для разрешения снимков 750x500 при работе на видеокарте GeForce GTX 1060.

With computer stereo vision it is possible to compute depth maps using a fixed system of two cameras. This is cheaper and sometimes more effective than active systems, such as Microsoft Kinect and Intel RealSence. Computer stereo vision is being applied in various fields, e.g. gesture recognition, collision avoidance and 3D-reconstruction. It's an active research area for several years but an effective from all points of view solution's not been proposed yet. The goal of this work is to archieve sufficient quality disparity maps within 10 stereo frames per second restriction. Existing solutions have been reviewed, an effective implementation of AD-Census algorithm done and a modification proposed. The said modification significantly improves disparity map quality in many cases by the cost of insignificant execution time increase. The requirements were satisfied for 750x500 image resolution run with GeForce GTX 1060 video card.