Параллельная CUDA-реализация алгоритма сопоставления стереоизображений
Фурсов В.А., Гошин Е.В., Котов А.П.

Поиск соответствующих фрагментов и точек на нескольких изображениях одной и той же сцены является одной из центральных проблем во многих прикладных задачах: автономная навигация по протяженным ориентирам, распознавание объектов на изображениях, реконструкция 3D-сцен и др. Для ее решения применяют различные корреляционные методы анализа сходства фрагментов. Алгоритмы на основе этих методов имеют высокую вычислительную сложность. Вместе с тем, как в указанных, так и многих других прикладных задачах одним из основных является требование оперативности принятия решений. Типичным примером является задача восстановления трехмерной сцены, в рамках которой реализуется алгоритм сопоставления стереоизображений. В настоящей статье для повышения быстродействия этого алгоритма предлагается вычислительная схема, допускающая его эффективную параллельную CUDA-реализацию. Высокая степень параллелизма достигается вследствие наличия большого числа однотипных операций при сопоставлении точек на эпиполярных линиях. Проведены эксперименты по реконструкции 3D-сцены по стереоизображениям с использованием предложенного параллельного алгоритма, получена оценка ускорения. Статья рекомендована к публикации Программным комитетом Международной научной конференции "Параллельные вычислительные технологии" (ПаВТ-2014; http://agora.guru.ru/pavt2014).

Ключевые слова: стереопара изображений, реконструкция 3D-сцены, проективная геометрия, эпиполярная геометрия, параллельные вычисления, графические процессоры, технология CUDA.

Название статьи, аннотация и ключевые слова на английском языке

  • Фурсов В.А. – Самарский государственный аэрокосмический университет им. С.П. Королева, факультет базовой подготовки и фундаментальных наук, Московское шоссе, 34, 443086, г. Самара; зав. кафедрой, e-mail: fursov@ssau.ru
  • Гошин Е.В. – Институт систем обработки изображений РАН, Молодогвардейская ул., 151, 443001, г. Самара; аспирант, e-mail: goshine@yandex.ru
  • Котов А.П. – Самарский государственный аэрокосмический университет им. С.П. Королева, факультет базовой подготовки и фундаментальных наук, Московское шоссе, 34, 443086, г. Самара; инженер, e-mail: antonykotov@gmail.com