Stereo Vision Using artificial neural networks

MSc Electrical and Computer Engineering, Aristotle University of Thessaloniki (2017)

(above documents are in greek)


Abstract

Extracting depth information from a stereo pair is an open problem of the computer vision domain. In the present project, we propose a method for the accurate detection of corresponding points in the rectified views, using artificial neural network. We approach the problem of choosing the correct disparity of every point in the reference image as a multi-label classification problem and we train the neural net in a suitably configured training set. Initialization of cost matrix from the neural net is followed by the stereoscopic method which is composed of the following steps: cost aggregation, semi-global matching, detection and readjustment of outliers. The whole method is evaluated at well-known stereo datasets, such as KITTI 2012, KITTI 2015 and Middlebury.


Περίληψη

Η εξαγωγή πληροφορίας βάθους από ένα στερεοσκοπικό ζεύγος είναι ένα ανοικτό πρόβλη- μα της υπολογιστικής όρασης. Στην παρούσα εργασία προτείνεται η χρήση μηχανικής μάθησης και συγκεκριμένα τεχνητού νευρωνικού δικτύου για την ποιοτικότερη εύρεση των «αντίστοιχων σημείων» στις δύο λήψεις. Προσεγγίζουμε το πρόβλημα της επιλο- γής κατάλληλης τιμής παράλλαξης ως πρόβλημα ταξινόμησης πολλαπλών κατηγοριών και εκπαιδεύουμε το νευρωνικό δίκτυο σε κατάλληλα διαμορφωμένο σετ εκπαίδευσης. Με- τά την αρχικοποίηση του πίνακα κόστους από το νευρωνικό δίκτυο, εφαρμόζουμε την στερεοσκοπική μέθοδο που συνίσταται στα εξής βήματα: άθροιση κόστους, ημικαθολική αντιστοίχηση, εντοπισμό κι αναπροσαρμογή εξωκείμενων τιμών. Αξιολογούμε τα αποτε- λέσματα της μεθόδου στις γνωστότερες στερεοσκοπικές συλλογές: KITTI 2012, KITTI 2015 και Middlebury.