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光流的概念

维基中对光流的解释:光流(Optical flow or optic flow)是关于视域中的物体运动检测中的概念。用来描述相对于观察者的运动所造成的观测目标、表面或边缘的运动。http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E6%B5%81%E6%B3%95

以下博文中对光流的解释较为通俗:http://blog.csdn.net/carson2005/article/details/7581642光流的概念是Gibson在1950年首先提出来的。它是空间运动物体在观察成像平面上的像素运动的瞬时速度,是利用图像序列中像素在时间域上的变化以及相邻帧之间的相关性来找到上一帧跟当前帧之间存在的对应关系,从而计算出相邻帧之间物体的运动信息的一种方法。一般而言,光流是由于场景中前景目标本身的移动、相机的运动,或者两者的共同运动所产生的。其计算方法可以分为三类:

(1)基于区域或者基于特征的匹配方法;

(2)基于频域的方法;

(3)基于梯度的方法;

简单来说,光流是空间运动物体在观测成像平面上的像素运动的“瞬时速度”。光流的研究是利用图像序列中的像素强度数据的时域变化和相关性来确定各自像素位置的“运动”。研究光流场的目的就是为了从图片序列中近似得到不能直接得到的运动场。

光流法的前提假设:

(1)相邻帧之间的亮度恒定;

(2)相邻视频帧的取帧时间连续,或者,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

这里有两个概念需要解释:

运动场,其实就是物体在三维真实世界中的运动;

光流场,是运动场在二维图像平面上的投影。

http://blog.csdn.net/zouxy09/article/details/8683859 当人的眼睛观察运动物体时,物体的景象在人眼的视网膜上形成一系列连续变化的图像,这一系列连续变化的信息不断“流过”视网膜(即图像平面),好像一种光的“流”,故称之为光流(optical flow)。

一些求光流的方法

  • 相位相关
  • 块相关 (误差绝对值和, 标准化互相关)
  • 梯度约束-相关的对齐
  • 卢卡斯-卡纳德方法(Lucas-Kanade Method)
  • 霍恩·山克方法(Horn Schunck Method)

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