DOI QR코드

DOI QR Code

Fast Image Stitching Based on Improved SURF Algorithm Using Meaningful Features

의미 있는 특징점을 이용한 향상된 SURF 알고리즘 기반의 고속 이미지 스티칭 기법

  • 안효창 (단국대학교 전자컴퓨터공학과) ;
  • 이상범 (단국대학교 응용컴퓨터공학과)
  • Received : 2012.02.21
  • Accepted : 2012.04.24
  • Published : 2012.04.30

Abstract

Recently, we can easily create high resolution images with digital cameras for high-performance and make use them at variety fields. Especially, the image stitching method which adjusts couple of images has been researched. Image stitching can be used for military purposes such as satellites and reconnaissance aircraft, and computer vision such as medical image and the map. In this paper, we have proposed fast image stitching based on improved SURF algorithm using meaningful features in the process of images matching after extracting features from scenery image. The features are extracted in each image to find out corresponding points. At this time, the meaningful features can be searched by removing the error, such as noise, in extracted features. And these features are used for corresponding points on image matching. The total processing time of image stitching is improved due to the reduced time in searching out corresponding points. In our results, the processing time of feature matching and image stitching is faster than previous algorithms, and also that method can make natural-looking stitched image.

최근 고성능 디지털 카메라의 발전으로 영상을 쉽게 획득하고, 많은 곳에서 활용하고 있다. 그 중에서 영상을 정합하여 사용하는 이미지 스티칭 방법에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 이미지 스티칭은 위성이나 정찰기 등의 군사용 목적 및 의료 영상, 지도 등의 컴퓨터 비전 분야 등에서 활용할 수 있다. 본 논문에서는 영상에서 특징점을 추출하고 이를 정합하는 과정에서 의미 있는 특징점을 분류하고 이를 사용하는 향상된 SURF 알고리즘 기반의 고속 이미지 스티칭 방법을 제안한다. 여러 장의 영상에서 정합되는 부분을 찾기 위해 각각의 영상에서 특징점을 추출한다. 각각의 영상에서 추출된 특징점들 중 잡음 등과 같은 오류를 제거하여 의미 있는 특징점을 분류하고 이를 정합하여 연산 처리량을 줄임으로써 이미지 스티칭의 속도를 향상시켰다. 실험 결과 특징점 정합 속도 및 이미지 스티칭 속도가 기존의 알고리즘 보다 빠르면서도 자연스러운 영상을 생성할 수 있었다.

Keywords

References

  1. Q. Zhao, "Summary of Virtual Reality", Chinese Science, Jan., 2009.
  2. S. J. Ha, et al., "Panorama mosaic optimization for mobile camera systems", IEEE Trans. Consumer Electronics, Vol.53, No.4, pp.1217-1225, Aug., 2007. https://doi.org/10.1109/TCE.2007.4429204
  3. R. Szeliski, "Image alignment and stitching: A tutorial", Preliminary draft, Jan., 2005.
  4. P. F. McLauchlan, A. Jaenicke, "Image mosaicing using sequential bundle adjustment", Image Vision Computer, Vol.20, No.9-10, pp.751-759, Aug., 2002. https://doi.org/10.1016/S0262-8856(02)00064-1
  5. J. P. Snyder, "Geometry of mapping satellite", PE&RS, Vol.48, No.10, pp.1593-1602, 1982.
  6. C. Y. Chen and R. Klette, "Image stitching: comparisons and new techniques", Computer Analysis of Images and Patterns, pp.615-622, 1999.
  7. E. Vincent, R. Laganiere, "An empirical study of some feature matching strategies", Vision Interface, pp.139-145, 2002.
  8. L. Juan and O. Gwun "A Comparison of SIFT, PCA-SIFT and SURF", IJIP, Vol.3, Issue 4, 2009.
  9. B. Zitova and J. Flusser, "Image registration methods: a survey", Image and Vision Computing 21, pp.977-1000, 2003. https://doi.org/10.1016/S0262-8856(03)00137-9
  10. C. Tang and Y. Dong, "Automatic Registration based on Improved SIFT for Medical Microscopic Sequence Images", Second International Symposium on Intelligent Information Technology Application, Vol.1, pp.580-583, 2008.
  11. E. Rosten and T. Drummond, "Machine Learning for High-Speed Corner Detection", Computer Vision - ECCV 2006, Lecture Notes in Computer Science, Vol.3951, pp.430-443, 2006.
  12. D. G. Lowe, "Distinctive Image Features from Scale-Invariant Keypoints", International Journal of Computer Vision, Vol.60, No.2, pp.91-110, 2004. https://doi.org/10.1023/B:VISI.0000029664.99615.94
  13. M. Brown, D. Lowe, "Invariant features from interest point groups", In BMVC, 2002.
  14. T. Schenk, Digitalphotogrammetry, Terrascience, 1999.
  15. H. Bay, T. Tuytelaars. "SURF: Speeded Up Robust Features", Computer Vision and Image Understanding (CVIU), Vol.110, No.3, pp.346-359, 2008. https://doi.org/10.1016/j.cviu.2007.09.014
  16. P. Viola, M. Jones, "Rapid object detection using a boosted cascade of simple feature". In CVPR(1), pp.511-518, 2001.
  17. Image Data Set, http://www.visualsize.com/

Cited by

  1. High-quality Stitching Method of 3D Multiple Dental CT Images vol.17, pp.10, 2014, https://doi.org/10.9717/kmms.2014.17.10.1205
  2. Efficient Image Stitching Using Fast Feature Descriptor Extraction and Matching vol.2, pp.1, 2013, https://doi.org/10.3745/KTSDE.2013.2.1.065
  3. Research of Panoramic Image Generation Using IoT Device with Camera for Cloud Computing Environment pp.1572-834X, 2018, https://doi.org/10.1007/s11277-018-5972-2