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UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID
ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Y AUTOMÁTICA
GENERACIÓN DE MAPAS 
DE DISPARIDAD 
UTILIZANDO CUDA
PROYECTO FIN DE CARRERA
INGENIERÍA INDUSTRIAL
AUTOR: Alejandro Iván Martín Clemente
TUTOR: Dr. Arturo de la Escalera Hueso
DICIEMBRE 2009
DIRECTOR: Basam Musleh Lancis??
UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID GENERACIÓN DE MAPAS DE DISPARIDAD UTILIZANDO CUDA 
CONTENIDOS
• Motivación
• Objetivos
• Visión estéreo
• Tecnología NVIDIA® CUDA™
• Problema a resolver:
Cálculo de la disparidad
Cálculo de la Laplaciana de Gausiana
• Resultados
• Conclusiones y trabajos futuros
2????
UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID GENERACIÓN DE MAPAS DE DISPARIDAD UTILIZANDO CUDA 
MOTIVACIÓN
• Multiplicación de dos matrices de 4x4:
64 multiplicaciones ≈ 100s
48 sumas ≈ 100 s
≈ 3,5 min para una persona
• 16 personas en paralelo (sin optimizar):
Por persona:
4 multiplicaciones ≈ 6s
3 sumas ≈ 6s
= 12s ¡¡¡¡17 VECES MENOR!!!!
3UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID GENERACIÓN DE MAPAS DE DISPARIDAD UTILIZANDO CUDA 
OBJETIVOS
• Obtención de mapas de disparidad a partir de
dos imágenes.
Mapa de disparidad: Imagen cuyo nivel de
intensidad es proporcional a la profundidad del punto
del mundo respecto a la cámara.
o Minimizar el tiempo de cómputo.
o Código flexible e integrable en otro software
mayor.
Solución adoptada: TECNOLOGÍA NVIDIA® CUDA™
4??
UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID GENERACIÓN DE MAPAS DE DISPARIDAD UTILIZANDO CUDA 
CONTENIDOS
• Motivación
• Objetivos
• VISIÓN ESTÉREO
• Tecnología NVIDIA® CUDA™
• Problema a resolver:
Cálculo de la disparidad
Cálculo de la Laplaciana de Gausiana
• Resultados
• Conclusiones y trabajos futuros
5UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID GENERACIÓN DE MAPAS DE DISPARIDAD UTILIZANDO CUDA 
VISIÓN ESTÉREO (1/7)
• Geometría epipolar:
• Línea epipolar: línea de corte del plano
epipolar con el planos de proyección.
6?????
UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID GENERACIÓN DE MAPAS DE DISPARIDAD UTILIZANDO CUDA 
VISIÓN ESTÉREO (2/7)
• Este sistema requiere de dos cámaras que tienen que
cumplir los siguientes requisitos:
Cámaras exactamente iguales.
Planos de proyección paralelos.
Mismas ópticas.
Con todo esto, las coordenadas y en ambas imágenes
serán iguales, LINEAS EPIPOLARES HORIZONTALES.
Además, la profundidad (Z) de un objeto respecto a la
cámara sería:
B
Zf=
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dUNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID GENERACIÓN DE MAPAS DE DISPARIDAD UTILIZANDO CUDA 
VISIÓN ESTÉREO (3/7)
Disparidad (d): diferencia en píxeles entre las coordenadas del mismo punto del
mundo en las dos imágenes.
8UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID GENERACIÓN DE MAPAS DE DISPARIDAD UTILIZANDO CUDA 
VISIÓN ESTÉREO (4/7)
• Profundidad vs disparidad
• La distancia es más sensible a la disparidad en
objetos lejanos.
9UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID GENERACIÓN DE MAPAS DE DISPARIDAD UTILIZANDO CUDA 
VISIÓN ESTÉREO (5/7)
• Los requisitos anteriores son muy difíciles de
cumplir en la práctica, por lo tanto se debe
realizar:
1. Calibración del sistema (obtención de los
parámetros intrínsecos y extrínsecos).
2. Rectificado de ambas imágenes.
LAS LÍNEAS EPIPOLARES SON
10
HORIZONTALES

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