Estéreo por Busca Intra- e Inter-Linha de Varredura Usando Programação Dinâmica

Este artigo apresenta um algoritmo de correspondência estéreo usando a técnica de programação dinâmica. O problema de correspondência estéreo, ou seja, obter uma correspondência entre imagens direita e esquerda, pode ser formulado como um problema de busca. Quando um par de imagens estéreo é retificado, pares de pontos correspondentes podem ser pesquisados dentro das mesmas linhas de varredura. Chamamos essa busca de busca intra-linha de varredura. Esta busca intra-linha de varredura pode ser tratada como o problema de encontrar um caminho correspondente em um plano de busca bidimensional (2D) cujos eixos são as linhas de varredura direita e esquerda. As bordas conectadas verticalmente nas imagens fornecem restrições de consistência através dos planos de busca 2D. A busca inter-linha de varredura em um espaço de busca tridimensional (3D), que é uma pilha dos planos de busca 2D, é necessária para utilizar essa restrição. Nosso algoritmo de correspondência estéreo usa intervalos delimitados por bordas como elementos a serem correspondidos e emprega as duas buscas mencionadas acima: uma é a busca inter-linha de varredura por possíveis correspondências de bordas conectadas nas imagens direita e esquerda e a outra é a busca intra-linha de varredura por correspondências de intervalos delimitados por bordas em cada par de linhas de varredura. A programação dinâmica é usada para ambas as buscas que ocorrem simultaneamente: a primeira fornece a restrição de consistência para a segunda enquanto a segunda fornece a pontuação de correspondência para a primeira. Uma métrica de similaridade baseada em intervalos é usada para calcular a pontuação. O algoritmo foi testado com diferentes tipos de imagens, incluindo imagens aéreas urbanas, imagens sintetizadas e cenas de blocos, e seus requisitos computacionais foram discutidos.