光流法原理.pptx
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1、光流法原理光流法原理2016.3.8理工楼4011.光流法光流是空间运动物体在观测成像面上的象素运动的瞬时速度。光流场是指图像中所有像素点构成的一种二维(2D)瞬时速度场。1981年,Horn&Schunck创造性地将二维速度场与亮度变化相结合,引入基本光流约束方程及整体平滑约束条件,建立了光流计算的基本模型。光流法的前提假设前提假设:(1)对应像素点在相邻帧之间的灰度值不变;(2)相邻帧之间物体的运动比较“微小”;(3)保持空间一致性;即同一子图像的像素点具有相同的运动。1 1)光流基本约束方程)光流基本约束方程假设在时刻t时,图像上一点m(x,y)的灰度值为 。在经过dt 后,该点m运动到
2、新的位置m(x+dx,y+dy),该点灰度值记为 ,根据图像灰度一致性假设,即,图像中该点运动后到达位置的灰度值等于运动前位置的灰度值,则有:将式(1)等式右边进行泰勒公式展开,即:(1)(2)其中 代表二阶无穷小项。由于 ,忽略 ,可以得到:设u,v分别为该点光流沿X轴和Y轴方向的速度矢量,且有 令 分别表示图像中像素点的灰度沿X,Y,T三个方向的偏导数。则式(3)可以写成:(3)(4)光流基本约束方程光流基本约束方程可以由图像数据求得一个方程两个未知数从光流基本约束方程可以看出,光流有两个变量(u,v),而基本等式只有一个方程,无法求出唯一解,这就是光流计算基本等式的孔径问题。为了求解出唯
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