CHAPITRE 4 ETUDES DE CARTE DE DISPARIT´ ´ E
4.8 Am´elioration de la mise en correspondance par bloc avec des techniques
4.8.1 Possibilit´e, m´ethode et pertinence de remplissage de disparit´es cr´e´ees
Nous avons souvent besoin d’une carte de disparit´e d’une certaine taille, tandis que nous
disposons des images en haute d´efinition. Est-ce possible de se servir d’information des images
en haute d´efinition ? Comment en profiter ?
Nous allons montrer la m´ethode d’am´elioration d’une petite carte de disparit´e avec une
plus grande carte de disparit´e. Nous allons ´egalement montrer la possibilit´e d’employer les
images en plus haute d´efinition pour am´eliorer la qualit´e de petite carte de disparit´e.
M´ethode pour am´eliorer une petite carte de disparit´e avec une plus grande carte
de disparit´e
La Figure 4.7 montre comment remplir une petite carte de disparit´e avec les valeurs d’une
plus grande carte de disparit´e. Supposons que la plus grande carte de disparit´e soit r = 3 fois
plus grande que la petite carte de disparit´e, nous pouvons calculer un certain produit (par
exemple, moyen, m´edian) de chaque zone correspondante `a l’int´erieur de la grande carte puis
r´eduire ce produit pour obtenir la valeur `a greffer `a la plus petite carte.
Figure 4.7 Remplissage avec de valeurs d’une plus grande carte de disparit´e
La m´ethode employ´ee dans la plupart de nos ´etudes est de rechercher la m´ediane dans une
zone carr´ee qui a une taille ´equivalant au ratio entre la taille des plus grandes images et celle
des plus petites images. Dans nos tests, avec le ratio r = 3, nous cherchons la m´ediane dans
la fenˆetre carr´ee r × r correspondant `a chaque point de la carte de disparit´e. Une fois trouv´e
ce m´edian, nous le divisons par r puis l’arrondissons pour le mettre dans la petite carte de
disparit´e recherch´ee. Nous pouvons consid´erer le plancher de la division comme le r´esultat.
Toutefois, apr`es la v´erification, nous trouvons que la m´ethode d’arrondi de la division est
pr´ef´erable. Nous pouvons aussi calculer une plus grande carte de disparit´e, puis la r´eduire
`a l’´echelle de 1/r pour cr´eer une plus petite carte de disparit´e. Au lieu du m´edian, nous
pouvons aussi faire le calcul de la moyenne.
Comparaison de pr´ecision des m´ethodes possibles
Le Tableau 4.4 analyse les diff´erentes m´ethodes simples de cr´eation de carte de disparit´e
avec les images de « Art » de Middlebury pr´esent´ees par Blasiak et al. (voir Blasiak et al.,
2005), les tailles des images sont 463×370 et 1390×1110. Les tailles de fenˆetre de comparaison
pour les petites images et les grandes images sont 3 et 9 respectivement en prenant compte du
ratio r entre les tailles des grandes images et des petites images. Bien que la pr´ecision soit une
estimation dans nos ´etudes, nous pouvons quand mˆeme constater que les images `a plus haute
d´efinition ont plus de capacit´e de produire une carte plus pr´ecise avec les m´ethodes simples
de la mise en correspondance par bloc. Diff´erentes m´ethodes produisent un r´esultat un peu
diff´erent, mais la tendance est claire. Les taux d’erreur sont des estimations. L’interpolation
MoyenPlusPropagationDuFond est une m´ethode conservative d’interpolation pour remplir
de trous que nous allons introduire plus tard dans la sous-section 4.8.5
Tableau 4.4 M´ethodes utilisant la taille de fenˆetre 3 sur les petites images de « Art »
N
oM´ethode
Taux d’erreur
Taux
pour les pixels d’erreur
visibles
globaux
1
Une seule ex´ecution de gauche `a droite sur les
41,67%
54,94%
petites images
2
Une seule ex´ecution de gauche `a droite sur lespetites images + interpolation
41,01%
54,23%
3
R´eduction `a l’´echelle de 1/3 avec la m´ediane des
34,60%
49,54%
pixels 3 × 3 correspondants `a l’int´erieur de la grande
carte apr`es la v´erification de consistance ; les valeurs
invalides seront directement remplies par les pixels de
la petite carte
4
la v´erification de consistance sur la petite carte
33,29%
48,52%
de disparit´e ; les valeurs invalides seront remplies par
le m´edian r´eduit `a l’´echelle de 1/3 des pixels 3 × 3 de
la grande carte avec une seule passe + interpolation
5
M´edian d’une zone de 3 × 3 sur la petite carte de
32,78%
48,19%
disparit´e apr`es la v´erification de consistance ;
les valeurs invalides seront remplies par le m´edian
r´eduit `a l’´echelle de 1/3 des pixels 3 × 3 de la
grande carte avec une seule passe
6
R´eduction `a l’´echelle de 1/3 avec la m´ediane des
32,61%
47,80%
pixels 3 × 3 correspondants `a l’int´erieur de la grande
carte apr`es la v´erification de consistance ; les pixels
invalides seront remplis par la m´ediane de zone 3 × 3
correspondante de la petite carte
7
R´eduction `a l’´echelle de 1/3 avec la m´ediane des
30,96%
46,78%
pixels 3 × 3 correspondants `a l’int´erieur de la grande
carte de disparit´e apr`es une seule ex´ecution de gauche
`a droite sur les images en plus haute d´efinition
Les m´ethodes avec la grande carte apr`es la v´erification de consistance prennent plus
de temps. Il faut r´eajuster le temps requis et la pr´ecision demand´ee. C’est une question
d’application. Nous employons souvent la combinaison N
o4 parce que c’est un compromis
entre la pr´ecision et le temps d’ex´ecution. Cette combinaison fait d’abord une v´erification de
consistance sur les cartes de disparit´e en employant les petites images (les images standard),
les pixels invalides seront remplis avec les disparit´es r´eduites `a l’´echelle de 1/r des m´edians
d’une zone r × r avec les images en plus haute d´efinition d’une taille de r fois plus grande
que les petites images (les images standard).
La combinaison N
o3 fait d’abord une r´eduction d’une carte de disparit´e apr`es la v´erifica-
tion de consistance en employant les grandes images, les pixels invalides seront remplis par
les disparit´es d’une seule passe de gauche `a droite en employant les petites images. La com-
binaison N
o1 est une simple ex´ecution de la mise en correspondance par bloc de gauche `a
droite sur les petites images sans d’autres m´ethodes. Cette m´ethode est le point de d´epart
de nos ´etudes, c’est un choix de compromis entre la qualit´e de carte de disparit´e et le temps
de traitement requis.
Nous avons calcul´e une grande carte de disparit´e avec tous les pixels des images en haute
d´efinition au lieu de s´electionner des pixels en question de la carte de disparit´e de taille
standard apr`es la v´erification de consistance pour en chercher des valeurs de la grande carte
de disparit´e. La raison tient au fait qu’il y a beaucoup de disparit´es invalides, selon nos ´etudes
sur les images de « Art » de Middlebury pr´esent´ees par Blasiak et al. (voir Blasiak et al.,
2005), 37,01% sont visibles, mais invalid´ees si nous faisons une v´erification de consistance sur
les cartes de disparit´e obtenues avec une fenˆetre de taille 5. Si nous faisons un remplissage de
disparit´es en employant les images en plus haute d´efinition avec une fenˆetre de taille 5r = 15
apr`es la v´erification de consistance pour ˆetre consid´er´ees comme valides, 29,10% de disparit´es
des pixels potentiels seront remplac´es, ou 10,77% de tous les pixels visibles de la carte de
disparit´e. L’algorithme que nous avons employ´e est une accumulation et un r´eajustement `a
chaque ´etape, il sera plus coˆuteux de faire une approche s´elective pour un tel pourcentage de
pixels invalides.
4.8.2
Remplissage avec de disparit´es cr´e´ees avec images en plus haute d´efinition
Pour une correspondance pas assez fiable, la v´erification de consistance invalide beaucoup
de disparit´es, nous avons int´erˆet `a rechercher les valeurs de la carte de disparit´e des images
en plus haute d´efinition, parce que nous supposons que les images en plus haute d´efinition
contiennent plus d’information. La taille de la fenˆetre de comparaison des images en plus
haute d´efinition est r fois celle des petites images utilis´ees dans nos ´etudes. Pour ´eviter que
les valeurs recherch´ees soient encore invalides dans la plus grande carte de disparit´e, nous
calculons dans un premier temps une seule ex´ecution de gauche `a droite sans la v´erification
de consistance sur la plus grande carte de disparit´e.
Nous pouvons aussi faire une plus grande carte de disparit´e avec la v´erification de consis-
tance pour ensuite proc´eder au remplissage. Si la carte recherch´ee a encore de points invalides,
nous tenterons de les combler avec des images en encore plus grande d´efinition, ou avec une
diff´erente taille de fenˆetre de comparaison, ou encore avec une autre m´ethode de remplissage,
et mˆeme avec l’interpolation.
Dans le document
Traitement et analyse d'images stéréoscopiques avec les approches du calcul générique sur un processeur graphique
(Page 96-100)