Параллельная CUDA-реализация алгоритма сопоставления стереоизображений

Поиск соответствующих фрагментов и точек на нескольких изображениях одной и той же сцены является одной из центральных проблем во многих прикладных задачах: автономная навигация по протяженным ориентирам, распознавание объектов на изображениях, реконструкция 3D-сцен и др. Для ее решения применяют различные корреляционные методы анализа сходства фрагментов. Алгоритмы на основе этих методов имеют высокую вычислительную сложность. Вместе с тем, как в указанных, так и многих других прикладных задачах одним из основных является требование оперативности принятия решений. Типичным примером является задача восстановления трехмерной сцены, в рамках которой реализуется алгоритм сопоставления стереоизображений. В настоящей статье для повышения быстродействия этого алгоритма предлагается вычислительная схема, допускающая его эффективную параллельную CUDA-реализацию. Высокая степень параллелизма достигается вследствие наличия большого числа однотипных операций при сопоставлении точек на эпиполярных линиях. Проведены эксперименты по реконструкции 3D-сцены по стереоизображениям с использованием предложенного параллельного алгоритма, получена оценка ускорения.