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Extraction of Natural Feature Descriptors on Mobile GPUs

  • In this thesis the feasibility of a GPGPU (general-purpose computing on graphics processing units) approach to natural feature description on mobile phone GPUs is assessed. To this end, the SURF descriptor [4] has been implemented with OpenGL ES 2.0/GLSL ES 1.0 and evaluated across different mobile devices. The implementation is multiple times faster than a comparable CPU variant on the same device. The results proof the feasibility of modern mobile graphics accelerators for GPGPU tasks especially for the detection phase in natural feature tracking used in augmented reality applications. Extensive analysis and benchmarking of this approach in comparison to state of the art methods have been undertaken. Insights into the modifications necessary to adapt and modify the SURF algorithm to the limitations of a mobile GPU are presented. Further, an outlook for a GPGPU-based tracking pipeline on a mobile device is provided.
  • In dieser Arbeit wird der Nutzen von GPGPU (Allzweckberechnungen auf Grafikprozessoren) zur robusten Deskription von natürlichen, markanten Bildmerkmalen mit Hilfe der Grafikprozessoren mobiler Geräte bewertet. Dazu wurde der SURF-Deskriptor [4] mit OpenGL ES 2.0/GLSL ES 1.0 implementiert und dessen Performanz auf verschiedenen mobilen Geräten ausgiebig evaluiert. Diese Implementation ist um ein Vielfaches schneller als eine vergleichbare CPU-Variante auf dem gleichen Gerät. Die Ergebnisse belegen die Tauglichkeit moderner, mobiler Grafikbeschleuniger für GPGPU-Aufgaben, besonders für die Erkennungsphase von NFT-Systemen (Tracking mit natürlichen, markanten Bildmerkmalen), die in Augmented-Reality-Anwendungen genutzt werden. Die nötigen Anpassungen am Algorithmus des SURF-Deskriptors, um diesen effizient auf mobilen GPUs nutzen zu können, werden dargelegt. Weiterhin wird ein Ausblick auf ein GPGPU-gestütztes Tracking-Verfahren gegeben.

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Metadaten
Author:Robert Hofmann
URN:urn:nbn:de:kola-6433
Referee:Stefan Müller, Hartmut Seichter
Document Type:Diploma Thesis
Language:English
Date of completion:2012/06/12
Date of publication:2012/06/12
Publishing institution:Universität Koblenz-Landau, Campus Koblenz, Universitätsbibliothek
Granting institution:Universität Koblenz-Landau, Campus Koblenz, Fachbereich 4
Release Date:2012/06/12
Tag:GPGPU; Natural Feature Tracking
GND Keyword:Maschinelles Sehen
Number of pages:xii, 56
Institutes:Fachbereich 4 / Fachbereich 4
Dewey Decimal Classification:0 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke / 00 Informatik, Wissen, Systeme / 004 Datenverarbeitung; Informatik
Licence (German):License LogoEs gilt das deutsche Urheberrecht: § 53 UrhG