KR20000058657A - Architecture for Measuring DisparIty using Memory Structual OptimIzed and Matching Pixel Count - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An optimized memory structure and a disparity measuring architecture adapting a matching pixel count are provided for preventing an over boundary phenomenon in a stereo variation estimation using a similarity measuring method which uses a matching pixel count(MPC) having similar brightness in a matching window. CONSTITUTION: An apparatus for determining a variation value includes a strip computation unit(100) and a MPC-processor(200). In order to have the size 11x11 of a window, the values of Wx and Wy are set to 11. Sr is set to 63. The reference and search image pixel values and the threshold value Th are inputted into the apparatus. The synchronous signal Hsync and Vsync are inputted as the input values of the apparatus. The maximum MPC(x,y,d) at the pixels R(x,y) of the reference image and the variation DM(x,y) are outputted.

Description

최적화된 메모리 구조 및 정합 화소 수를 적용한 디스패러티 측정 아키텍쳐{Architecture for Measuring DisparIty using Memory Structual OptimIzed and Matching Pixel Count}Architecture for Measuring DisparIty using Memory Structual OptimIzed and Matching Pixel Count}

본 발명은 디지털 영상 처리에 관한 것으로, 특히 2개의 서로 다른 영상 내의 화소의 유사도 측정 방법과 이를 효율적으로 구현하기 위한 아키텍처에 관한 것이다.The present invention relates to digital image processing, and more particularly, to a method for measuring similarity of pixels in two different images and an architecture for efficiently implementing the same.

스테레오 변위 추정은 3차원 또는 스테레오 비젼 분야에서 활발한 연구가 진행되고 있는 영역이다. 스테레오 변위는 기준 영상 내의 하나의 화소와 탐색 영상 내의 다른 하나의 화소사이의 오프셋 또는 변위를 의미하며, 각각의 화소는 물리적 공간내의 동일한 점에 대응된다. 기준 및 탐색 영상은 각각 왼쪽 및 오른쪽 눈으로 본 영상이다. 기준 영상 내의 주어진 화소에 정합되는 탐색 화소내의 화소를 결정하기 위하여, 두 영상내의 화소에 대한 좌표가 먼저 설정되어야 한다. 그리고 나서, 유사도는 기준 영상내의 주어진 화소(즉, 기준화소)를 중심으로 하는 일정한 크기의 창 내의 화소들과 대응점이라고 간주되어지는 탐색 영상의 화소들을 중심으로 하는 같은 크기의 창 내의 화소들 간의 유사도를 계산한다. 탐색 영상 내에서 최대치의 유사도를 갖는 화소를 기준 화소에 정합되는 화소로 본다.Stereo displacement estimation is an area where active research is being conducted in the field of three-dimensional or stereo vision. Stereo displacement refers to an offset or displacement between one pixel in a reference image and another pixel in a searched image, and each pixel corresponds to the same point in physical space. The reference and search images are images viewed by the left and right eyes, respectively. In order to determine a pixel in the search pixel that matches a given pixel in the reference image, the coordinates for the pixels in the two images must first be set. The similarity is then the similarity between the pixels in a window of constant size centered on a given pixel (i.e., the reference pixel) in the reference image and the pixels in the window of the same size centered around the pixels of the navigation image considered to be correspondence points. Calculate A pixel having the maximum similarity in the searched image is regarded as a pixel matched with the reference pixel.

기준 영상의 매 화소에 대해 탐색 범위 내의 모든 후보 대응 화소에 대해 유사도를 구하여 기준 영상에 대한 변위 지도를 작성한다. 후보 대응 화소를 에피폴라 구속조건 적용하여 기준 화소와 동일 수평선상의 화소로 제한함으로써, 변위 지도를 훨씬 간단히 작성할 수 있도록 한다.For each pixel of the reference image, similarity is calculated for all candidate corresponding pixels within the search range, and a displacement map of the reference image is generated. By applying the epipolar constraint to the candidate corresponding pixels, the displacement map can be made much simpler by restricting the pixels to the same horizontal line as the reference pixel.

도 1은 에피폴라 구속 조건에 의한 정합을 도시하는 도면이다. 기준 영상의 원으로 표시된 화소의 대응점을 탐색 영상에서 찾기 위해, 기준 화소를 중심으로 한 창과 탐색 영상내의 후보 대응 화소를 중심으로 한 창과의 유사도를 탐색 영상내의 창을 탐색 영역 내에서 수평선을 따라서 이동시키면서 계산한다. 탐색 영상 내에서 최대치의 유사도를 갖는 후보 탐색 화소를 기준 화소에 정합되는 화소로 본다. 정합되는 화소와 기준 화소간의 변위를 기준 화소에 대한 스테레오 변위가 된다.1 is a diagram illustrating registration by epipolar constraint. To find the corresponding point of the pixel indicated by the circle of the reference image in the search image, the similarity between the window centered on the reference pixel and the window centered on the candidate corresponding pixel in the search image is moved along the horizontal line in the search region. Calculate while doing. A candidate search pixel having a maximum similarity in the search image is regarded as a pixel matched with the reference pixel. The displacement between the matched pixel and the reference pixel is the stereo displacement with respect to the reference pixel.

정합되는 화소를 결정하기 위한 유사도를 계산하는 방법에는 화소간의 밝기 차를 보는 SSD(Sum of Squared Differences) 및 SAD(Sum of Absolute Differences) 방법과 상관 관계를 보는 NCC(Normalized Cross Correlation) 방법 등이 있다. SSD, SAD 그리고 NCC 등의 유사도 측정 방법은 한 탐색 화소가 변위 지도에 영향이 주어진 탐색 화소의 밝기 값에 따라 다르다. 따라서, 화소간의 밝기 변화가 큰 영역의 변위 경계선이 밝기 변화가 작은 영역으로 연장되는 경계의 지나침(boundary overreach)"이라는 현상이 생기고, 이 때문에 물체의 경계 부분에서 잘못된 변위 값을 발생시킨다.Methods of calculating the similarity for determining matching pixels include Sum of Squared Differences (SSD) and Sum of Absolute Differences (SAD) methods, and Normalized Cross Correlation (NCC) methods that correlate with each other. . Similarity measurement methods, such as SSD, SAD, and NCC, depend on the brightness value of a search pixel in which one search pixel is affected in the displacement map. Therefore, the phenomenon that the boundary of displacement of the region where the brightness change between the pixels is large extends to the region where the brightness change is small "occurs, which causes an incorrect displacement value at the boundary of the object.

따라서, 본 발명의 목적은 탐색 화소의 밝기 값을 직접 이용하지 않고 정합창 내에서 밝기가 비슷한 정합 화소의 개수(Matching Pixel Count : MPC)를 사용한 유사도 측정 방법을 이용하여 스테레오 변위 추정에서 경계의 지나침 현상을 막는 것이다. 본 발명의 다른 하나의 목적은 상기 방법을 최적화된 메모리 구조를 사용함으로써 실시간에 효율적으로 구현하는 스테레오 변위 추정용 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to use a similarity measurement method using a matching pixel count (MPC) of similar brightness in a matching window without directly using the brightness value of the search pixel. It is to prevent the phenomenon. Another object of the present invention is to provide an apparatus for stereo displacement estimation, which implements the method efficiently in real time by using an optimized memory structure.

본 발명의 하나의 실시 예는 기준 영상과 그의 기준 화소에 대한 탐색 영상 각의 변위 결정 방법에 있어서One embodiment of the present invention provides a method of determining a displacement of a search image angle with respect to a reference image and its reference pixel.

ⅰ)탐색 창의 대응 화소들의 밝기가 유사한 기준 창의 화소 수를 나타내는 정합 화소 수를 이용하여, 기준 화소의 한 점을 중심으로 하는 반경 내의 화소의 세트를 포함하는 기준 창과 기준 창으로부터 이미 정해진 탐색 범위 내의 거리에 있고 기준 창과 동일한 형태의 탐색 영상의 한 그룹의 각 탐색 창간에 유사성 측정치를 계산하는 단계 및Iii) a reference window comprising a set of pixels within a radius centered on a point of the reference pixel, using a matching pixel number representing the number of pixels of the reference window whose brightness of the corresponding pixels in the search window is similar, within a predetermined search range from the reference window; Calculating a similarity measure between each navigation window of a group of navigation images that are at a distance and look the same as the reference window; and

ⅱ)기준 화소에 대한 스테레오 변위로서 유사성 측정치가 가장 크게 되는 탐색 창과 기준 창간의 변위를 결정하는 단계를 포함하는 방법에 대한 것이다.Ii) determining the displacement between the search window and the reference window in which the similarity measure is the largest as the stereo displacement with respect to the reference pixel.

본 발명의 또 다른 실시 예는 기준 영상과 그의 기준 화소에 대한 탐색 영상간의 스테레오 변위 결정 장치에 있어서Another embodiment of the present invention provides a device for determining stereo displacement between a reference image and a search image for a reference pixel thereof.

ⅰ)탐색 창의 대응 화소들의 밝기와 유사한 기준 창의 화소 수를 나타내는 정합 화소 수를 이용하여 기준 화소의 한 점을 중심으로 반경 내의 화소의 세트를 포함하는 기준 창과 기준 창으로부터 이미 정해진 탐색 범위내의 거리에 있고 기준 창과 동일한 형태의 탐색 영상의 한 그룹의 각 탐색 창간에 유사성 측정치를 계산하는 제 1 수단 및Iii) a reference window comprising a set of pixels within a radius about a point of the reference pixel and a distance within a predetermined search range from the reference window, using a matched pixel number representing the number of pixels of the reference window that is similar to the brightness of the corresponding pixels of the search window. First means for calculating a similarity measure between each navigation window of a group of navigation images of the same type as the reference window; and

ⅱ)기준 화소에 대한 스테레오 변위로서 유사성 측정치가 가장 크게 되는 탐색 창과 기준 창간의 변위를 결정하는 제2 수단을 포함하되Ii) a second means for determining the displacement between the search window and the reference window in which the similarity measure is greatest as the stereo displacement with respect to the reference pixel;

R(x,y)는 기준 화소를 나타내고, 기준 창은 R(x,y)상의 한 점을 중심으로 하는 반경 내의 Wx*Wy 개의 화소(여기서 Wx와 Wy는 이미 정해진 수임)들을 포함하며, 탐색 창 각각은 탐색 영상의 한 화소인 L(x+d,y) 상의 한 점(여기서 d는 영에서 이미 정해진 수 Sr까지를 변역으로 함) 삼의 한 점을 중심으로 하는 반경 내의 Wx*Wy 개의 화소들을 포함하고,R (x, y) represents the reference pixel, the reference window contains Wx * Wy pixels (where Wx and Wy are already predetermined numbers) within a radius centered on a point on R (x, y), Each window has one Wx * Wy radius within a radius centered on one point on L (x + d, y), a pixel of the navigation image, where d translates from zero to a predetermined number Sr. Contains pixels,

상기 제1 수단은 하기 식The first means is the following formula

i 1)P(x,y,d) =i 1) P (x, y, d) =

(여기서은 R(x,y)와 L(x+d,y)의 밝기 값을 나타내고, Th는 이미 정해진 경계 치임)에 의해 P(x,y,d)를 계산하는 S-유니트(here Wow Is an S-unit that calculates P (x, y, d) by R (x, y) and L (x + d, y), and Th is the bound

ⅰ2)상기 S-유니트로부터의 V(x,y,d)값을 저장하기 위한 S-버퍼2) S-buffer for storing V (x, y, d) value from the S-unit

ⅰ3) 하기 식Ⅰ3) the following formula

(여기서 W는 기준 창과 L(x+d,y)상의 한 정을 중심으로 일정 거리에 있는 탐색 창을 나타냄)에 의해 d=0에서 d=Sr까지의 MPC(x,y,d)를 결정하기 위한 제3 수단을 포함하며Where W represents the navigation window at some distance from the reference window and on a limit on L (x + d, y) to determine the MPC (x, y, d) from d = 0 to d = Sr. Third means for

상기 제2 수단은 R(x,y)에 대한 스테레오 변위로서 MPC(x,y,d)가 가장 큰 값이 되는 d 값을 선택하는 단계를 포함하는 장치에 대한 것이다.The second means is for an apparatus comprising selecting a value of d such that MPC (x, y, d) is the largest value as stereo displacement with respect to R (x, y).

도1은 에피폴라 구속 조건에 구속되는 정합을 도시하는 도면1 illustrates a registration constrained by an epipolar constraint.

도2는 MPC 유사도 측정 방법에 내재된 중복 연산을 도시하는 도면Fig. 2 is a diagram showing the duplication operation inherent in the MPC similarity measuring method.

도3은 중복 계산이 제거된 MPC 유사도 측정 방법을 도시하는 도면3 is a diagram illustrating a method of measuring MPC similarity with duplicate calculations removed;

도4는 본 발명의 실시예에 따른 MPC 유사도 측정 방법에 대한 흐름도4 is a flowchart illustrating a method of measuring MPC similarity according to an embodiment of the present invention.

도5는 본 발명의 실시예에 따른 변위 지도 D(x,y)를 결정하기 위한 전체5 is an overall view for determining a displacement map D (x, y) according to an embodiment of the present invention.

아키텍처를 도시하는 도면Drawing showing architecture

도6은 도 5에 도시된 아키텍처의 Strip-연산기의 내부 구조를 나타내는 도면FIG. 6 shows the internal structure of a Strip-operator of the architecture shown in FIG.

도7은 도 6에 도시된 아키텍처의 첫 번째 S-유니트의 내부 구조를 나타내는 도면FIG. 7 shows the internal structure of the first S-unit of the architecture shown in FIG.

도8은 도 6에 도시된 아키텍처의 두 번째부터 마지막까지 S-유니트의 내부 구조를 나타내는 도면8 shows the internal structure of the S-unit from the second to the last of the architecture shown in FIG.

도9는 도 5에 도시된 아키텍처의 S-버퍼의 내부 구조를 나타내는 도면9 shows the internal structure of the S-buffer of the architecture shown in FIG.

도10은 도 9에 도시된 아키텍처의 S-레지스터의 내부 구조를 나타내는 도면10 shows the internal structure of the S-register of the architecture shown in FIG.

도11은 도 5에 도시된 아키텍처의 MPC-유니트의 내부 구조를 나타내는 도면11 shows the internal structure of the MPC-unit of the architecture shown in FIG.

도12는 도 5에 도시된 아키텍처의 MPC-버퍼의 내부 구조를 나타내는 도면12 illustrates the internal structure of the MPC-buffer of the architecture shown in FIG.

도13은 도 5에 도시된 아키텍처의 MPC 갱신부의 내부 구조를 나타내는 도면FIG. 13 is a diagram showing an internal structure of an MPC updater of the architecture shown in FIG.

도14는 도 5에 도시된 아키텍처의 Max_MPC 선택부의 내부 구조를 나타내는 도면FIG. 14 shows the internal structure of the Max_MPC selection unit of the architecture shown in FIG.

도15는 도 14에 도시된 아키텍처의 병렬 최대값 선택기의 내부 구조를 나타내는 도면15 illustrates the internal structure of the parallel maximum selector of the architecture shown in FIG.

도16은 도 15에 도시된 아키텍처의 Comp-유니트의 내부 구조를 나타내는 도면16 shows the internal structure of the Comp-Unit of the architecture shown in FIG.

도17은 도 15에 도시된 아키텍처의 비교 선택기의 내부 구조를 나타내는 도면17 shows the internal structure of the comparison selector of the architecture shown in FIG.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

100 : S-버퍼100: S-buffer

200 : MPC-프로세서200 MPC-processor

210 : Strip-연산기210: Strip-operator

220 : MPC-유니트220: MPC unit

230 : MPC-버퍼230: MPC-buffer

240 : Max_MPC 선택부240: Max_MPC selection section

250 : 제어 유니트250 control unit

260 : MPC 갱신부260: MPC update unit

본 출원에서 서술되고 청구된 방법에 따르면, MPC가 기준 영상내의 기준 창과 탐색 영상내의 복수개의 탐색 창 각각에 대한 유사도 측정에 이용된다. 여기서는 한 화소가 유사도에 미치는 영향을 밝기 값에 관계없이 동일하게 함으로써 영상의 경계 부분에서도 정학한 결과를 얻을 수 있다. MPC는 하나의 영상내의 창의 화소(상기 화소에 대응되는 다른 영상내의 화소가 비슷한 밝기 값을 갖는 화소)의 개수로부터 계산한다.According to the method described and claimed in the present application, the MPC is used to measure the similarity for each of the reference window in the reference image and each of the plurality of search windows in the search image. In this case, the effect of one pixel on the similarity is the same regardless of the brightness value, so that the result of the suspension can be obtained even at the boundary of the image. The MPC calculates from the number of pixels of a window in one image (pixels in which a pixel in another image corresponding to the pixel has a similar brightness value).

기준 창 및 탐색 창이 에피폴라 구속 조건을 만족하는 경우, 기준 영상 내의 (x,y)에 위치한 화소 R(x,y)를 중심으로 하는 기준 창 및 탐색 영상 내의 (x+d, y)에 위치한 화소 L(x+d,y)를 중심으로 하는 탐색 창 사이의 MPC(x,y,d) 값은 다음과 갈이 나타낼 수 있다.When the reference window and the search window satisfy the epipolar constraint, the reference window centered on the pixel R (x, y) located at (x, y) in the reference image and (x + d, y) in the search image The MPC (x, y, d) value between the search windows centering on the pixel L (x + d, y) may be represented as follows.

는 각각 화소 R(x,y) 및 화소 L(x+d,y)의 밝기 값을 나타내고 W는 기준 영상의 R(x,y) 또는 탐색 영상의 L(x+d,y)을 중심으로 하는 화소 집합인 크기 (Wx×Wy) 정합 창을 나타낸다. 또한, Th는 미리 정의된 문턱 값이다.Denotes brightness values of pixels R (x, y) and pixels L (x + d, y), respectively, and W is based on R (x, y) of the reference image or L (x + d, y) of the search image. The size (Wx × Wy) matching window, which is a set of pixels, is shown. Th is also a predefined threshold.

P(x,y,d)는 두 개의 영상에서 R(x,y), L(x+d,y)에 대해 화소 밝기가 비슷하면 1, 비슷하지 않으면 0의 값을 갖는다. 기준 영상 R(x,y) 위치의 화소에 대한 변위 값은 모든 탐색 범위 d(d=0~Sr)에 대해 MPC(x,y,d)를 구한 후 이 값이 최대가 되는 d 값이 된다.P (x, y, d) has a value of 1 if the pixel brightness is similar for R (x, y) and L (x + d, y) in two images, and 0 otherwise. The displacement value for the pixel at the reference image R (x, y) position is the d value at which the maximum value is obtained after MPC (x, y, d) is obtained for all the search ranges d (d = 0 to Sr). .

도 2는 MPC 유사도 측정 방법에 내재된 중복 연산을 도시하는 도면이다. 에피폴라 구속 조건에도 불구하고, 기준 영상의 모든 화소에 대해 MPC 값을 결정하기 위한 계산 량은 (Ix×Iy)×(Wx×Wy)×Sr에 비례한다. 여기서 (Ix×Iy)는 영상의 크기, (Wx×Wy)는 창의 크기, Sr은 탐색 범위를 나타낸다. 이처럼 많은 계산량이 필요한 것은 MPC 방법에 내재되어 있는 중복 계산에서 기인한다.2 is a diagram illustrating a redundant operation inherent in the MPC similarity measuring method. Despite the epipolar constraint, the amount of calculation for determining the MPC value for all the pixels of the reference image is proportional to (Ix × Iy) × (Wx × Wy) × Sr. Where (Ix × Iy) is the size of the image, (Wx × Wy) is the size of the window, and Sr is the search range. This large amount of computation is due to the redundant computation inherent in the MPC method.

도 2에 도시된 바와 같이, 두 점 R(x,y)와 L(x+d,y) 사이의 MPC 값이 결정되었다면 R(x+1, y)와 L(x+1+d,y) 사이의 MPC 값을 결정할 때는 2개의 수평으로 변위된 창에서 겹치는 부분에 대응되는 계산은 중복되는 계산일 것이다. 이러한 많은 양의 중복 계산은 연산 결과를 저장하는 버퍼를 사용하며 제거할 수 있고, 전체 계산 량을 창의 크기에 영향을 받지 않는 (Ix×Iy)×Sr에 비례하는 양으로 줄일 수 있다.As shown in FIG. 2, if the MPC value between two points R (x, y) and L (x + d, y) is determined, R (x + 1, y) and L (x + 1 + d, y) When determining the MPC value between), the calculations corresponding to the overlapping portions of two horizontally displaced windows will be overlapping calculations. This large amount of redundancy can be eliminated by using a buffer to store the result of the operation and reducing the overall amount of calculation to a proportional amount of (Ix × Iy) × Sr that is not affected by the size of the window.

도 3은 중복 계산을 제거한 MPC 값 계산 방법을 도시하는 도면으로서, 단순히 기준 영상의 화소만이 도시되어 있다. MPC(wx,y, d)는 하기의 식에 의해 S 값을 더하여 계산한다.FIG. 3 is a diagram illustrating a method of calculating an MPC value without overlapping calculations, and only the pixels of the reference image are shown. MPC (wx, y, d) is calculated by adding the S value by the following equation.

상기 수학식 2에서 wx 보다 큰 x에 대해서는, MPC(x,y,d)는 전 단계에서 계산된 MPC의 값 MPC(x-1,y,d)로부터 하기의 식과 같이 계산이 가능하다.For x larger than wx in Equation 2, MPC (x, y, d) can be calculated from the MPC value MPC (x-1, y, d) calculated in the previous step as shown in the following equation.

상기 수학식 2 및 수학식 3에서 wx 및 wy는 창의 중앙에서 각각 수평 및 수직 방향으로 경계까지의 거리를 나타낸다. 즉 다음과 같다.In Equations 2 and 3, wx and wy represent distances from the center of the window to the boundary in the horizontal and vertical directions, respectively. That is as follows.

비슷한 방법으로, 열의 최초의 S값인 S(x,wy,d)는 다음과 같이 수직 부분에 대한 P(x,y+i,d)를 더하여 계산한다.Similarly, the first S value of a column, S (x, wy, d), is calculated by adding P (x, y + i, d) for the vertical portion as follows.

여기서 P(x,wy+1,d)는 수학식 1에서와 같이 R(x,y) 및 L(x+d,y)의 값이 비슷하면 1, 그렇지 않으면 0의 값을 갖는다. wy보다 큰 y에 대해서는 위의 과정을 반복 수행함으로써 (Iy-wy)만큼 반복된 과정을 수행하게 된다.Here, P (x, wy + 1, d) has a value of 1 if the values of R (x, y) and L (x + d, y) are similar as in Equation 1, and 0 otherwise. For y greater than wy, the above process is repeated by (Iy-wy).

기준 영상 및 탐색 영상에 대해 스테레오 변위 추정을 시작할 때, 수학식 5에 따라 R(x,wy)와 L(x+d,wy)를 중심으로 하는 수직선간의 유사도를 나타내는 S(x,wy,d)가 Wx 크기의 x와 탐색 구간에서의 d값, 즉 x=0∼Wx, d=0∼Sr에 대해 먼저 계산된다. 즉 각각의 X값에 대해서 탐색 범위(Sr+1) 만큼의 S값인 S(x,wy,0), S(x,wy,1), S(x,wy,2), ..., S(x,wy,Sr)이 구해진다. 구해진 S값은 4×Wy×(Sr+1) 크기의 S 버퍼에 저장된다. S 버퍼의 각 크기는 수직선간의 유사도 값을 나타내며 이 값은의 round up된 정수이다.S (x, wy, d) representing the similarity between vertical lines centered on R (x, wy) and L (x + d, wy) according to Equation 5 when starting stereo displacement estimation for the reference image and the search image. Is calculated first for x of Wx size and d value in the search interval, that is, x = 0 to Wx and d = 0 to Sr. That is, S (x, wy, 0), S (x, wy, 1), S (x, wy, 2), ..., S which are S values equal to the search range (Sr + 1) for each X value. (x, wy, Sr) is obtained. The obtained S value is stored in an S buffer of size 4 × Wy × (Sr + 1). Each size of the S buffer represents the similarity value between the vertical lines. Is a rounded up integer.

수학식 2에서, MPC(wx,y,d)는 기준 영상의 wx번째 열의 화소인 R(wx,y)와 탐색 영상의 화소 좌표 L(wx+d,y)를 중심으로 하는 정합창 간의 유사도를 나타내며, 수직선간의 정합 S(wx+i,y,d)를 i=-wx부터 wx까찌 누적하여 MPC 버퍼에 저장함으로써 초기화된다. 이러한 MPC 버퍼의 초기화는 각 행의 (wx)번째 화소에 대해 수행된다.In Equation 2, MPC (wx, y, d) is the similarity between R (wx, y), which is a pixel of the wxth column of the reference image, and a registration window centered on pixel coordinate L (wx + d, y) of the searched image. It is initialized by accumulating the matching S (wx + i, y, d) between vertical lines from i = -wx to wx and storing it in the MPC buffer. This initialization of the MPC buffer is performed for the (wx) th pixel of each row.

wx보다 큰 x 값에 대하여, MPC(x,y,d)는 수학식 3과 도 3에 나타낸 것과 같이 MPC 버퍼에 저장되어 있던 동일한 행 내의 이전 화소에 대한 MPC인 MPC(x-1,y,d)를 사용함으로써 계산된다. 구체적으로는, 이전에 계산된 MPC 값에 창에 새로 추가되는 수직선에 대한 S 값인 S(x+wx,y,d)를 더하고, 창에서 제외되는 수직선에 대한 S 값인 S(x-wx-1,y,d)를 빼 줌으로써 계산될 수 있다.For x values greater than wx, MPC (x, y, d) is MPC (x-1, y, which is the MPC for the previous pixel in the same row that was stored in the MPC buffer, as shown in Equation 3 and FIG. calculated by using d). Specifically, S (x + wx, y, d), the S value for the vertical line newly added to the window, is added to the previously calculated MPC value, and S (x-wx-1, the S value for the vertical line excluded from the window. can be calculated by subtracting, y, d).

유사하게, wy 보다 큰 y 값에 대하여 MPC(x,y,d) 값을 계산할 때는 위의 과정을 반복함으로써 변위 값을 구한다.Similarly, when calculating MPC (x, y, d) values for y values greater than wy, the displacement value is obtained by repeating the above process.

요약하면, (wy)번째 행의 각 화소를 중심으로 하는 수직선들에 대한 S 값으로 S 버퍼를 초기화하고, 한 행의 (wx)번째 화소에 대한 MPC 값으로 MPC 버퍼를 초기화한 이후에는, 다른 MPC 값들은 수학식 3에 의해 중복 연산 없이 구할 수 있다. 이 때, 각 화소의 탐색 변위는 동일해야만 한다. 기준 영상의 화소 R(x,y)에 대해서 탐색 범위 내에 있는 탐색 영상의 각각의 화소에 대한 MPC 정합 결과 중 최대 값을 갖는 화소가 L(x+dmax,y)라면 dmax가 R(x,y)에 대한 스테레오 변위가 된다.In summary, after initializing the S buffer with S values for the vertical lines around each pixel in the (wy) th row, and after initializing the MPC buffer with the MPC value for the (wx) th pixel in one row, MPC values can be obtained without the redundant operation by the equation (3). At this time, the search displacement of each pixel must be the same. If the pixel having the maximum value among the MPC matching results for each pixel of the searched image within the searched range for the pixel R (x, y) of the reference image is L (x + dmax, y), dmax is R (x, y Is the stereo displacement for.

도 4에 이상에서 설명한 중복 계산이 제거된 MPC 스테레오 변위 추출을 위한 MPC 정합 알고리듬의 흐름도를 도시하고 있다. 이 알고리듬의 입력으로 주어지는 것은 1) 기준 영상 및 탐색 영상에서 화소 R(x,y) 및 L(x,y)의 강도 (여기서, x=0~Ix-1, y=0~Iy-1)와 2) 정합창의 크기를 나타내는 Wx 및 Wy(여기서, Wx 및 Wy는 홀수), 그리고 3) 탐색 범위 Sr 등이 있다. 이 알고리듬의 출력은 각 화소에 대한 변위를 내포하고 있는 변위 지표 DM(x,y)(여기서, x=wx~Ix-wx, y=wy~Iy-wy)이다.4 shows a flowchart of the MPC matching algorithm for the MPC stereo displacement extraction from which the redundant calculation described above is removed. Given as the input of this algorithm, 1) the intensity of pixels R (x, y) and L (x, y) in the reference and search images (where x = 0 to Ix-1, y = 0 to Iy-1) And 2) Wx and Wy (where Wx and Wy are odd) representing the size of the registration window, and 3) search range Sr. The output of this algorithm is the displacement index DM (x, y) (where x = wx ~ Ix-wx, y = wy ~ Iy-wy) containing the displacement for each pixel.

단계(S20)에서, y는 wy로 초기화된다. 이어서, 단계(S30)에서, x=0~Wx, d=0~Sr에 대한 S(x,wy,d)인 초기 S 값이 계산되고, 그 결과가 S 버퍼 내에 저장된다. S 버퍼에 저장되는 S 값은 정합창의 수직 열에 해당하는 크기인 Wy에 대한 유사도를 나타내며 Sr×(Wx+1) 개의 버퍼로 구성된다.In step S20, y is initialized to wy. Then, in step S30, an initial S value of S (x, wy, d) for x = 0 to Wx, d = 0 to Sr is calculated, and the result is stored in the S buffer. The S value stored in the S buffer indicates the similarity with respect to Wy, the size corresponding to the vertical column of the matching window, and is composed of Sr × (Wx + 1) buffers.

단계(S40, S70, S90, S130)은 MPC(x,y,d) 값을 구하기 위한 x, y, d의 범위에 대한 조건을 체크하며, 단계(S60)에서 x는 wx로 초기화시키고, 단계(S80)에서는 d와 최대 MPC 값에 대한 초기화를 수행한다.Steps S40, S70, S90 and S130 check the conditions for the range of x, y and d for obtaining MPC (x, y, d) values, and in step S60, x is initialized to wx, step In operation S80, initialization of d and the maximum MPC value is performed.

단계(S50, S85, S110)에서는 주어진 x, y, d 값의 범위에 대한 반복 과정을 수행하기 위한 갱신 과정을 나타낸다.Steps S50, S85, and S110 represent an update process for performing an iterative process for a given range of x, y, and d values.

단계(S120, S130, S140, S150, S160)에서, MPC 값은 x의 값에 따라 초기화 또는 갱신되며, S 값은 갱신된다. 이 단계는 각각의 x, y, 및 d의 값(x=wx~Ix+wx, y=wy~Iy-wy-1, d=0~ Sr)에 대하여 수행된다. x=wx일 때는, 수학식 2가 그 행에서 제1 MPC 값을 생성하기 위하여 수행되고, x의 값이 Ix-d-wx보다 작고 wx보다 큰 경우에는 수학식 2와 3이 수행된다. x의 값이 Ix-d-wx보다 크거나 같은 경우에는 MPC 값을 0으로 한다.In steps S120, S130, S140, S150, and S160, the MPC value is initialized or updated according to the value of x, and the S value is updated. This step is performed for each value of x, y, and d (x = wx ~ Ix + wx, y = wy ~ Iy-wy-1, d = 0 ~ Sr). When x = wx, equation (2) is performed to generate the first MPC value in the row, and equations (2) and (3) are performed when the value of x is less than Ix-d-wx and greater than wx. If the value of x is greater than or equal to Ix-d-wx, the MPC value is zero.

단계(S170, S180)은 기준 화소에 대한 변위로서 최대의 MPC 값을 주는 d 값을 결정한다. 모든 단계들이 완료된 이후에, x=wx~Ix-wx, y=wy-Iy-wy에 대한 변위 지도 DM(x,y)이 얻어진다.Steps S170 and S180 determine the d value giving the maximum MPC value as the displacement with respect to the reference pixel. After all steps have been completed, a displacement map DM (x, y) for x = wx ~ Ix-wx, y = wy-Iy-wy is obtained.

도 5는 본 발명에 따른 변위 값을 결정하기 위한 장치를 도시한다. 장치는 Strip 연산기(100) 및 MPC-프로세서(200)를 포함하되, 창의 크기를 11×11로 하기 위하여 Wx, Wy의 값은 11로 설정되고 Sr은 63으로 설정된다. 기준 및 탐색 영상의 화소 값들과 두 화소가 유사한 지를 결정하는 문턱 값 Th가 이 장치의 입력으로 들어가고, 동기화 신호 Hsync 및 Vsync 또한 장치의 입력으로 주어진다. 출력으로는 기준 영상의 화소 R(x,y)에서 최대 MPC(x,y,d)와 그 때의 변위 DM(x,y) 값이 나오게 된다.5 shows an apparatus for determining a displacement value according to the invention. The device includes a strip operator 100 and an MPC-processor 200, wherein the values of Wx, Wy are set to 11 and Sr is set to 63 to size the window to 11 × 11. The threshold Th, which determines whether the two pixels are similar to the pixel values of the reference and search images, enters the input of the device, and the synchronization signals Hsync and Vsync are also given as the input of the device. As the output, the maximum MPC (x, y, d) and the displacement DM (x, y) value at the pixel R (x, y) of the reference image are obtained.

MPC-프로세서(200)는 Strip-연산기(210), MPC-유니트(220), MPC-버퍼(230), MPC 갱신부(260), Max_MPC 선택부(240), 및 제어 유니트로 구성된다. S-연산기(210)는 S-유니트(211)가 (Sr+1)개 있어서, 각 기준 화소 R(x,y)에 대해서 탐색 범위에 대해 (Sr+1)개의 MPC 값이 병렬로 계산된다. 화소 값 R(x,y) 및 L(x+d, y)이 S-연산기(210)에 입력되어 수학식 1에 나타낸 P(x,y,d)를 Wy 크기에 대해 누적을 수행함으로써 MPC 값을 계산하게 된다. S-유니트(211)에서는 주어진 (x,y)에 대하여 (Sr+1)개의(여기서, d=0~Sr) 값을 병렬로 계산하게 된다. 이렇게 계산된 값은 S-버퍼(100)에 저장된다.The MPC-processor 200 is composed of a strip-operator 210, an MPC-unit 220, an MPC-buffer 230, an MPC updater 260, a Max_MPC selector 240, and a control unit. The S-operator 210 has (Sr + 1) S-units 211 so that (Sr + 1) MPC values are calculated in parallel for the search range for each reference pixel R (x, y). . The pixel values R (x, y) and L (x + d, y) are input to the S-operator 210 to accumulate P (x, y, d) shown in Equation 1 for the Wy size, thereby providing MPC. The value is calculated. In the S-unit 211, (Sr + 1) pieces for a given (x, y) (Where d = 0 to Sr) values are calculated in parallel. The calculated value is stored in the S-buffer 100.

이렇게 입력된 S(x,y,d) 값은 MPC-유니트(220)로 입력되어 MPC(x,y,d)를 계산하게 된다. MPC(x,y,d) 값을 계산한 후에는 MPC-버퍼(230)에 저장되고 MPC 갱신부(260)에 의해 갱신된 MPC(x,y,d) 값을 구하게되며 Max_MPC 선택부(240)에 의해 최대 MPC(x,y,d) 값을 구하게 된다.The input S (x, y, d) value is input to the MPC-unit 220 to calculate the MPC (x, y, d). After calculating the MPC (x, y, d) value, the MPC (x, y, d) value stored in the MPC-buffer 230 and updated by the MPC updater 260 is obtained and the Max_MPC selector 240 ), The maximum MPC (x, y, d) value is obtained.

Max_MPC 선택부(240)는 MPC-유니트(220)와 MPC 갱신부로부터 화소 R(x,y)에 대한 MPC 값을 받아서 가장 큰 MPC 값을 선택하고, 그 때의 변위를 DM(x,y)에 출력한다.The Max_MPC selector 240 receives the MPC value for the pixel R (x, y) from the MPC-unit 220 and the MPC updater, selects the largest MPC value, and calculates the displacement at that time as DM (x, y). Output to

도 6은 Strip-연산기(210)의 내부구조를 보여주고 있다. Strip-연산기(210)는 (Sr+1)개의 S-유니트(211, 212)로 구성되며, 화소값 R(x,y) 및 L(x+d, y)에 대해 수학식 1에 나타낸 P(x,y,d)를 정합 창의 수직 크기인 Wy에 대해 누적을 수행함으로써 MPC 값을 구하고, 계산된 결과 값을 S-버퍼에 저장하게 된다.6 shows the internal structure of the strip-operator 210. The strip-operator 210 is composed of (Sr + 1) S-units 211, 212, and P shown in Equation 1 for the pixel values R (x, y) and L (x + d, y). By accumulating (x, y, d) on Wy, the vertical size of the matching window, the MPC value is obtained and the calculated result is stored in the S-buffer.

도7과 8은 각각 S-유니트(211, 212)의 내부구조를 나타낸다. S-유니트(211)는 도 4의 흐름 도에서 S30에 해당하는 것으로 x=0일 때 정합 창의 수직 크기인 Wy에 대한 MPC 값을 구하기 위해 각 픽셀에 대한 계산 값의 누적을 통해 MPC 값을 구한다. 마찬가지로, S-유니트(212)는 도 4의 흐름도에서 S30에서 x=1~63일 때 정합창의 수직 크기인 (Wy+1)에 대한 MPC 값을 계산하기 위한 것이다. 결과적으로 입력되는 각 픽셀에 대해 (Wy+1)크기에 해당하는 MPC 값이 (Sr+1)개의 S-유니트에 의해 계산되어지는 것을 알 수 있다.7 and 8 show the internal structure of the S-units 211 and 212, respectively. The S-unit 211 corresponds to S30 in the flow diagram of FIG. 4 and calculates the MPC value by accumulating the calculated values for each pixel to obtain the MPC value for Wy, the vertical size of the matching window when x = 0. . Similarly, the S-unit 212 is for calculating the MPC value for (Wy + 1), the vertical size of the matching window when x = 1 to 63 in S30 in the flowchart of FIG. 4. As a result, it can be seen that the MPC value corresponding to the (Wy + 1) size is calculated by the (Sr + 1) S-units for each input pixel.

도9와 10은 S-버퍼(100)와 S-레지스터의 내부 구조를 나타낸다. S-버퍼(100)는 모두 (Wx+2)개의 S-레지스터(110)와 MUX, 그리고 카운터로 구성되며, Strip-연산기(210)내의 각 S-유니트(211)로부터 출력되는 정합창의 수직 크기인 (Wy+1)에 대한 MPC 값들이 병렬로 들어오는 64개(즉 (Sr+1)개)의 4-비트 값이 입력되어 S-레지스터(110)에 저장된다. 이 값들은 S-레지스터(110)에 의해 시스템 클럭에 따라 화살표 방향으로 쉬프트된다. 전체 S-레지스터(110)의 크기는 4*(Sr+1)*(Wy+2)이며, 6-비트 카운터에 의해 정합 창의 수직 크기(Wy+1)에 대한 출력 값이 (Wx+1)개만큼 출력된다. 이렇게 함으로써, 하나의 정합 창에 대한 MPC 값이 구해지고, 연속적으로 MPC 값을 구할 수 있게된다.9 and 10 show the internal structure of the S-buffer 100 and the S-register. The S-buffer 100 is composed of all (Wx + 2) S-registers 110, MUX, and a counter, and is perpendicular to the matching window output from each S-unit 211 in the Strip-operator 210. MPC values for the size (Wy + 1), 64 (ie, (Sr + 1)) 4-bit values coming in in parallel, are input and stored in the S-register 110. These values are shifted in the direction of the arrow by the S-register 110 in accordance with the system clock. The size of the entire S-register 110 is 4 * (Sr + 1) * (Wy + 2), and the output value for the vertical size (Wy + 1) of the registration window is (Wx + 1) by the 6-bit counter. As many as By doing so, the MPC value for one matching window is obtained, and the MPC value can be obtained continuously.

도 11, 12, 그리고 13은 MPC-유니트(220)와 MPC-버퍼 및 MPC-갱신부의 내부 구조를 보여주고 있다. MPC-유니트(220)는 (Wx+1)개의 정합 창의 수직 크기(Wx+1)의 MPC 값에 대한 연산을 통해 정합 창의 MPC(x,y,d) 값을 계산하며, 파이프라인 구조를 가지도록 함으로써 고속의 연산이 가능하도록 한다. MPC-유니트(220)는 도 4의 흐름도의 S120에 해당하는 것으로 x=wx일 때 (Sr+1)개의 d 값에 대해 MPC 값을 계산하고 이를 MPC-버퍼(230)에 출력하게 된다. MPC-버퍼(230)는 MPC-유니트(220)로부터의 MPC 출력 값과 MPC-갱신부(260)의 출력 값을 MUX를 통해 레지스터에 저장하고, MPC-갱신부(260)에 입력으로 사용된다. MPC-갱신부(260)는 (Sr+1)개의 뺄셈기와 덧셈기로 구성되어 있으며, 수학식 3에 해당하는 연산을 수행하고, 도 4의 흐름도의 S160에 해당하는 것으로 먼저 S(x+wx,y,d)-S(x-1-wx,y,d)에 대한 연산을 수행하고 이 값과 이전의 MPC 결과 값의 덧셈을 수행한다. 여기서 S(x+wx,y,d)와 S(x-1-wx,y,d)는 각각 Strip-연산기(210)와 S-버퍼(100)로부터의 출력 값이다.11, 12, and 13 show the internal structure of the MPC unit 220, the MPC buffer and the MPC update unit. The MPC-unit 220 calculates the MPC (x, y, d) value of the matching window by calculating the MPC value of the vertical size (Wx + 1) of the (Wx + 1) matching windows and has a pipeline structure. By doing so, high-speed operation is possible. The MPC-unit 220 corresponds to S120 in the flowchart of FIG. 4 and calculates MPC values for (Sr + 1) d values when x = wx and outputs them to the MPC-buffer 230. The MPC-buffer 230 stores the MPC output value from the MPC-unit 220 and the output value of the MPC-updater 260 in a register through MUX, and is used as an input to the MPC-updater 260. . The MPC-update unit 260 is composed of (Sr + 1) subtractors and adders, performs an operation corresponding to Equation 3, and corresponds to S160 in the flowchart of FIG. 4. First, S (x + wx, Performs an operation on y, d) -S (x-1-wx, y, d) and adds this value to the previous MPC result. Where S (x + wx, y, d) and S (x-1-wx, y, d) are the output values from Strip-operator 210 and S-buffer 100, respectively.

도 14와 15는 Max_MPC 선택부(240) 및 병렬 최대 값 선택기(241)의 내부 구조를 보여주고 있다. Max_MPC 선택부는 (Sr+1)개의 MUX와 병렬 최대 값 선택기(241)로 구성되고, 탐색 구간 내에서 최대 MPC(x,y,d) 값을 비교 및 선택하고 그 때의 위치 정보인 DM(x,y) 값을 출력한다. 병렬 최대 값 선택기(241)는 4 개의 Comp 유니트(241-1)와 비교기(241-2)들로 구성되며, (Sr+1)인 탐색 구간 내에서 정합 창간의 최대 MPC 값을 선택하고, 그 때의 위치 정보를 출력한다.14 and 15 show the internal structure of the Max_MPC selector 240 and the parallel maximum value selector 241. The Max_MPC selector is composed of (Sr + 1) MUXs and a parallel maximum value selector 241, and compares and selects the maximum MPC (x, y, d) value within the search section and DM (x), which is the position information at that time. , y) Print the value. The parallel maximum value selector 241 is composed of four Comp units 241-1 and comparators 241-2, and selects the maximum MPC value between matching windows within the search interval (Sr + 1). Outputs position information when

도 16과 17은 Comp 유니트(241-1)와 비교 선택기(241-2)의 내부 구조를 보여주고 있다. Comp 유니트(241-1)는 비교 선택기(241-2)들과 레지스터로 구성되며, 16개의 7-비트 입력에 대해 최대 MPC 값과 그 위치 정보를 출력한다. 각각의 비교 선택기(241-2)를 통해 (Sr+1)개의 탐색 구간에 대해 동시에 최대 정합창의 위치와 최대 MPC(x,y,d) 값을 출력하게 된다. 이렇게 해서 마지막 비교 선택기를 통해 출력되는 값은 주어진 화소 R(x,y)에 대한 최대 MPC 값 및 그 때의 변위이다.16 and 17 show the internal structure of the Comp unit 241-1 and the comparison selector 241-2. Comp unit 241-1 is composed of comparison selectors 241-2 and registers, and outputs maximum MPC values and position information for 16 7-bit inputs. Each comparison selector 241-2 outputs the position of the maximum matching window and the maximum MPC (x, y, d) value simultaneously for (Sr + 1) search intervals. The value output through the last comparison selector in this way is the maximum MPC value and the displacement at that time for a given pixel R (x, y).

본 발명이 특정 실시 예에 관해서 설명하고 있다 하더라도, 당업자는 아래에 기재되어 있는 청구항에서 정의된 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고도 다양한 변화 및 수정이 가능함을 이해할 것이다.Although the present invention has been described in terms of specific embodiments, those skilled in the art will understand that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the claims set out below.

Claims (3)

기준 영상(reference image)과 그의 기준 화소에 대한 탐색 영상(search image) 간의 스테레오 변위(stereo disparity) 결정 방법에 있어서,A stereo disparity determination method between a reference image and a search image for a reference pixel thereof, the method comprising: (ⅰ) 탐색 창의 대응 밝기(intensity)와 유사한 기준 창의 화소 수를 나타내는 정합 화소 수(matching pixel count)를 이용하여, 기준 화소의 한 점을 중심으로 하는 반경 내의 화소의 세트를 포함하는 기준 창(reference window)과 기준 창으로부터 이미 정해진 탐색 범위 내의 거리에 있고 기준 창과 동일한 형태의 탐색 영상의 한 그룹의 각 탐색 창간에 유사도 측정치를 계산하는 단계 및(Iii) a reference window comprising a set of pixels within a radius centered on a point of the reference pixel, using a matching pixel count representing the number of pixels of the reference window that is similar to the corresponding intensity of the search window; calculating a similarity measure between each search window of a group of search images that are at a distance within a predetermined search range from the reference window and in the same form as the reference window; and (ⅱ) 기준 화소에 대한 스테레오 변위로서 유사도 측정치가 가장 크게 되는 탐색 창과 기준 창간의 변위를 결정하는 단계를 포함하는 방법.(Ii) determining the displacement between the search window and the reference window in which the similarity measure is the largest as the stereo displacement with respect to the reference pixel. (신설) 제 1항에 있어서, R(x,y)는 기준 화소를 나타내고, 기준 창은 R(x,y) 상의 한 점을 중심으로 하는 반경 내의 Wx*Wy 개의 화소(여기서 Wx와 Wy는 이미 정해진 수임)들을 포함하며, 탐색 창 각각은 탐색 영상의 한 화소인 L(x+d,y) 상의 한 점(New) The apparatus of claim 1, wherein R (x, y) represents a reference pixel, and the reference window represents Wx * Wy pixels within a radius centered on a point on R (x, y), where Wx and Wy Each of the search windows is a point on L (x + d, y), which is a pixel of the search image. (여기서 d=0 에서 d=Sr 까지를 변역으로 함)을 중심으로 하는 반경 내의 Wx*Wy 개의 화소들을 포함하고,(Where d = 0 to d = Sr is the domain), including Wx * Wy pixels within a radius, 상기 단계 (ⅰ)는 하기 식The step (iii) is the following formula (ⅰ1) P(x,y,d) =(Ⅰ1) P (x, y, d) = (여기서 와 는 R(x,y)와 L(x+d,y)의 밝기 값을 나타내고, Th는 이미 정해진 임계 값임)에 의해 P(x,y,d)를 계산하는 단계 및 하기 식Calculating P (x, y, d) by (where and are the brightness values of R (x, y) and L (x + d, y), and Th is a predetermined threshold) and (ⅰ2)(Ⅰ2) : 수식 1 : Equation 1 (여기서 W는 기준 창과 L(x+d,y) 상의 한 점을 중심으로 일정 거리에 있는 탐색 창을 나타냄)에 의해 d=0 에서 d=Sr 까지의 MPC(x,y,d)를 결정하는 단계를 포함하고,Where W represents the search window at some distance from the reference window and at a point on L (x + d, y) to determine the MPC (x, y, d) from d = 0 to d = Sr. Including the steps of: 상기 단계 (ⅱ)는 R(x,y)에 대한 스테레오 변위로서 MPC(x,y,d)가 가장 큰 값이 되는 d 값을 선택하는 단계를 포함하는 스테레오 변위 결정 방법 및 기준 영상과 그의 기준 화소에 대한 탐색 영상간의 스테레오 변위 결정 장치에 있어서,Step (ii) includes selecting a value of d such that MPC (x, y, d) is the largest value as the stereo displacement with respect to R (x, y) and the reference image and the reference image thereof. In the stereo displacement determination device between the search image for the pixel, (ⅰ) 탐색 창의 대응 화소들의 밝기와 유사한 기준 창의 화소 수를 나타내는 정합 화소 수를 이용하여, 기준 화소의 한 점을 중심으로 하는 탐색 창 내의 화소의 세트를 포함하는 기준 창과 기준 창으로부터 이미 정해진 탐색 범위 내의 거리에 있고 기준 창과 동일한 형태의 탐색 영상의 한 그룹의 각 탐색 창간에 유사도 측정치를 계산하는 제 1수단 및(Iii) a search already determined from a reference window and a reference window comprising a set of pixels in the search window centered on a point of the reference pixel, using a matching pixel number representing the number of pixels of the reference window that is similar to the brightness of the corresponding pixels of the search window; First means for calculating a similarity measure between each search window of a group of search images of the same type as the reference window and at a distance within the range; (ⅱ) 기준 화소에 대한 스테레오 변위로서 유사도 측정치가 가장 크게 되는 탐색 창과 기준 창간의 변위를 결정하는 제 2수단 을 포함하되 R(x,y)는 기준 화소를 나타내고, 기준 창은 R(x,y) 상의 한 점을 중심으로 하는 반경 내의 Wx*Wy 개의 화소(여기서 Wx와 Wy는 이미 정해진 수임)들을 포함하며, 탐색 창 각각은 탐색 영상의 한 화소인 L(x+d,y) 상의 한 점(여기서 d=0 에서 d=Sr 까지를 변역으로 함)을 중심으로 하는 Wx*Wy 개의 화소들을 포함하고,(Ii) a second means for determining the displacement between the search window and the reference window in which the similarity measure is greatest as the stereo displacement with respect to the reference pixel, wherein R (x, y) represents the reference pixel, and the reference window represents R (x, y) includes Wx * Wy pixels (where Wx and Wy are already defined numbers) within a radius about a point on the point, each of the navigation windows being one on L (x + d, y), one pixel of the search image. Contains Wx * Wy pixels around a point (where d = 0 to d = Sr as the translation), 상기 제 1수단은 하기 식The first means is the following formula (ⅰ1) P(x,y,d) =(Ⅰ1) P (x, y, d) = (여기서 와 는 R(x,y)와 L(x+d,y)의 밝기 값을 나타내고, Th는 이미 정해진 임계 값임)에 의해 P(x,y,d)를 계산하고,(Where and denote the brightness values of R (x, y) and L (x + d, y), and Th is a predetermined threshold), and calculate P (x, y, d), : 수식 2 Equation 2 (여기서 wy는 (Wy-1)/2)에 의해 S(x,y,d)의 값을 계산하는 Strip-연산기 및 S- 유니트,Where wy is a strip-operator and S-unit that calculates the value of S (x, y, d) by (Wy-1) / 2, (ⅰ2) 상기 Strip-연산기로부터의 S(x,y,d) 값을 저장하기 위한 S-버퍼 및 S-레지스터,(X2) an S-buffer and an S-register for storing S (x, y, d) values from the Strip-operator, (ⅰ3) 하기 식(3) : 수식 3 : Equation 3 (여기서 wx는 (Wy-1)/2, S(wx+i,y,d)는 정합 창의 수직 크기인 Wy에 해당하는 MPC 값임)에 의해 MPC(x,y,d)를 결정하는 제 3수단 을 포함하며,Where wx is (Wy-1) / 2 and S (wx + i, y, d) is the MPC value corresponding to Wy, the vertical size of the matching window) Means; 상기 제 2수단은 R(x,y)에 대한 스테레오 변위로서 MPC(x,y,d)가 가장 큰 값이 되는 d 값을 선택하는 단계를 포함하는 스테레오 변위 결정 장치.And said second means selecting a value of d such that MPC (x, y, d) is the largest value as stereo displacement with respect to R (x, y). (신설) 제 2항에 있어서, 상기 제 3수단은 각각이 d 값 각각에 대해서(New) The method according to claim 2, wherein each of the third means is provided for each of d values. MPC(x,y,d)를 결정하는 (Sr+1)개의 MPC-유니트를 포함하는 스테레오 변위 결정 장Stereo displacement determination field containing (Sr + 1) MPC-units that determine MPC (x, y, d) 치 및 MPC 수단 각각은, 하기 식And MPC means, respectively, (여기서 wy는 (Wy-1)/2)에 의해 S(x,y,d)의 값을 결정하는 수단 및 상기 S(x,y,d)의 값을 사용하여, 하기의 식(Where wy is the following equation using means for determining the value of S (x, y, d) by (Wy-1) / 2) and the value of S (x, y, d) (x=wx인 경우) (if x = wx) :수식 4 Equation 4 (여기서 wx는 (Wx-1)/2)에 의해 MPC(x,y,d)의 값을 생성하는 수단 을 포함하는 스테레오 변위 결정 장치 및 상기 MPC 결정 수단으로부터의 MPC(x,y,d)의 값을 저장하고 그 저장된 MPC(x,y,d)의 값을 상기 MPC 생성 수단에 제공하기 위한 MPC-버퍼를 더 포함하는 스테레오 변위 결정 장치 및 상기 MPC 결정 수단은, 하기 식(Where wx is means for generating a value of MPC (x, y, d) by (Wx-1) / 2) and MPC (x, y, d) from the MPC determining means The apparatus for determining stereo displacements and the means for determining MPC further comprises an MPC-buffer for storing a value of and providing the stored value of MPC (x, y, d) to the MPC generating means, :수식 5 Equation 5 (여기서 wx는 (Wx-1)/2)에 의해 갱신되는 MPC(x,y,d)의 값을 수식 4를 이용하는 MPC-갱신부를 포함하는 스테레오 변위 결정 장치 및 상기 Strip-연산기는 각각의 d에 대한 L(x+d,y)의 값을 각각 저장하는 (Sr+1) 개의 S-유니트로부터의 (Sr+1) 개의 L(x+d,y)에 응답하여, d=0부터 d=(Sr+1) 개의 S(x,y,d) 값을 동시에 제공하는 (Sr+1)개의 S-유니트를 포함하는 스테레오 변위 결정 장치.(Where wx is an MPC-update unit using an equation 4 for the value of MPC (x, y, d) updated by (Wx-1) / 2) In response to (Sr + 1) L (x + d, y) from (Sr + 1) S-units, each storing the value of L (x + d, y) for d, A stereo displacement determining apparatus comprising (Sr + 1) S-units which simultaneously provide = (Sr + 1) S (x, y, d) values.
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