평면의 임의 대응쌍을 이용한 반복적 3차원 정합 기법

Abstract

본 논문은 3차원 공간에서 평면 패치를 기반으로 이미지 정합을 하는 새로운 기법을 제시한다. 정합에 사용되는 대부분의 알고리즘은 특정점 간의 유사도를 이용하여 대응관계를 구하고 이를 기반으로 두 좌표계 사이의 강체변환을 구한다. 그러나 대응관계를 구하는 문제는 특징점에 대한 정보가 부족하거나 이상점이 발생하는 경우 부정확한 결과를 초래할 수 있고 이는 곧 정합의 실패에 영향을 미칠 수 있다.

본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 평면 패치들의 집합으로 이루어진 두 3차원 좌표계에서 각각 임의의 평면을 추출한 후 거리 제곱 평균 함수의 값을 계산하여 두 좌표계 간의 유사도를 측정한다. 이 과정을 반복적으로 수행하여 정합하고자 하는 프레임을 가장 유사하게 만드는 강체변환을 결정한다. 그 다음 고정된 강체변환에 대하여 거리 제곱 평균 함수의 값을 최소화 시키는 방향으로 평행이동 벡터를 보정하여 정합을 완료한다.

본 논문의 기법은 대응관계를 찾는 데 걸리는 시간을 줄일 수 있고 이상점에 강인하다는 데 의의가 있으며, 이를 시뮬레이션 및 실제 환경에서의 실험을 통해 검증하였다.