Registro automático, preciso e robusto de imagens com RANSAC (Random Sample Consensus) adaptado para o descritor SIFT (Scale Invariant Feature Transform)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Benevides, Rubens Antonio Leite
Data de Publicação: 2022
Outros Autores: Pitombeira, Kalima, Centeno, Jorge, Simões, Paulo Rodrigo
Tipo de documento: Artigo
Idioma: por
Título da fonte: Research, Society and Development
Texto Completo: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/36631
Resumo: O registro de imagens é um problema comum na visão computacional com diversas aplicações que consiste em encontrar a correta transformação entre pares de imagens que se sobrepõem. Neste trabalho objetiva-se apresentar um modelo automático e preciso para registro de imagens utilizando o descritor SIFT e o método de estimação RANSAC adaptado. O registro ocorre através da estimativa da homografia entre os pares de imagens, que utilizam as correspondências pontuais dadas pelo descritor SIFT. As correspondências são classificadas usando um limiar de erro estimado dinamicamente. A análise considera a dispersão do resíduo em vários limites de erro e adota aquele que minimiza a dispersão e a magnitude do erro. O modelo é testado com 8 pares heterogêneos de imagens divididos em dois grupos: 4 pares obtidos com uma câmera profissional e 4 pares obtidos com uma câmera comum. Devido à alta qualidade das imagens do primeiro grupo, poucas iterações do modelo são necessárias para a estimativa da homografia correta. No segundo grupo, o modelo mostrou que é capaz de construir mosaicos entre pares de imagens com sobreposição inferior a 20%, encontrando correspondências exatas entre pares de imagens independentemente do método de aquisição. Além disso, foi capaz de lidar com até 65% de corrupção entre as correspondências, com um tempo total de execução de alguns segundos.
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spelling Registro automático, preciso e robusto de imagens com RANSAC (Random Sample Consensus) adaptado para o descritor SIFT (Scale Invariant Feature Transform)Automatic, accurate and robust image registration with adapted RANSAC (Random Sample Consensus) for SIFT (Scale Invariant Feature Transform) descriptorRegistro automático, preciso y robusto de imágenes con RANSAC (Random Sample Consensus) adaptado al descriptor SIFT (Scale Invariant Feature Transform)Registro de imagensSIFTHomografiaRANSAC.Registro de imagenSIFTHomografiaRANSAC.Image registrationSIFTHomographyRANSAC.O registro de imagens é um problema comum na visão computacional com diversas aplicações que consiste em encontrar a correta transformação entre pares de imagens que se sobrepõem. Neste trabalho objetiva-se apresentar um modelo automático e preciso para registro de imagens utilizando o descritor SIFT e o método de estimação RANSAC adaptado. O registro ocorre através da estimativa da homografia entre os pares de imagens, que utilizam as correspondências pontuais dadas pelo descritor SIFT. As correspondências são classificadas usando um limiar de erro estimado dinamicamente. A análise considera a dispersão do resíduo em vários limites de erro e adota aquele que minimiza a dispersão e a magnitude do erro. O modelo é testado com 8 pares heterogêneos de imagens divididos em dois grupos: 4 pares obtidos com uma câmera profissional e 4 pares obtidos com uma câmera comum. Devido à alta qualidade das imagens do primeiro grupo, poucas iterações do modelo são necessárias para a estimativa da homografia correta. No segundo grupo, o modelo mostrou que é capaz de construir mosaicos entre pares de imagens com sobreposição inferior a 20%, encontrando correspondências exatas entre pares de imagens independentemente do método de aquisição. Além disso, foi capaz de lidar com até 65% de corrupção entre as correspondências, com um tempo total de execução de alguns segundos.Image registration is a common problem in computer vision with several applications which consists of finding the correct transformation between pairs of overlapping images. This work aims to present an automatic and accurate model for image registration using the SIFT descriptor and the adapted RANSAC estimation method. The registration occurs through the estimation of the homography between the pairs of images, which use the point correspondences given by the SIFT descriptor. Matches are classified using a dynamically estimated error threshold. The analysis considers the dispersion of the residual over various error thresholds and adopts the one that minimizes the dispersion and the magnitude of the error. The model is tested with 8 heterogeneous pairs of images divided into two groups: 4 pairs obtained with a professional camera and 4 pairs obtained with a common camera. Due to the high quality of the images in the first group, few iterations of the model are necessary for a good estimate of the correct homography. In the second group, the model showed that it is capable of building mosaics between pairs of images with an overlap of less than 20%, finding exact correspondences between pairs of images regardless of the acquisition method. Furthermore, it was able to handle up to 65% corruption between matches, with a total execution time of a few seconds.El registro de imágenes es un problema común en visión artificial con varias aplicaciones que consiste en encontrar la transformación correcta entre pares de imágenes superpuestas. Este trabajo tiene como objetivo presentar un modelo automático y preciso para el registro de imágenes utilizando el descriptor SIFT y el método de estimación RANSAC adaptado. El registro ocurre a través de la estimación de la homografía entre los pares de imágenes, que utilizan las correspondencias puntuales dadas por el descriptor SIFT. Las coincidencias se ordenan utilizando un umbral de error estimado dinámicamente. El análisis considera la dispersión del residuo en varios límites de error y adopta el que minimiza la dispersión y la magnitud del error. El modelo se prueba con 8 pares heterogéneos de imágenes divididas en dos grupos: 4 pares obtenidos con una cámara profesional y 4 pares obtenidos con una cámara común. Debido a la alta calidad de las imágenes del primer grupo, son necesarias pocas iteraciones del modelo para estimar la homografía correcta. En el segundo grupo, el modelo demostró que es capaz de construir mosaicos entre pares de imágenes con una superposición de menos del 20%, encontrando coincidencias exactas entre pares de imágenes independientemente del método de adquisición. Además, pudo manejar hasta un 65% de corrupción entre partidos, con un tiempo de ejecución total de unos pocos segundos.Research, Society and Development2022-10-30info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/3663110.33448/rsd-v11i14.36631Research, Society and Development; Vol. 11 No. 14; e383111436631Research, Society and Development; Vol. 11 Núm. 14; e383111436631Research, Society and Development; v. 11 n. 14; e3831114366312525-3409reponame:Research, Society and Developmentinstname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEIporhttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/36631/30455Copyright (c) 2022 Rubens Antonio Leite Benevides; Kalima Pitombeira; Jorge Centeno; Paulo Rodrigo Simõeshttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessBenevides, Rubens Antonio Leite Pitombeira, KalimaCenteno, JorgeSimões, Paulo Rodrigo 2022-11-08T13:36:27Zoai:ojs.pkp.sfu.ca:article/36631Revistahttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/indexPUBhttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/oairsd.articles@gmail.com2525-34092525-3409opendoar:2024-01-17T09:51:06.902203Research, Society and Development - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false
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