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光流法原理

光流法是一 種在 計算 機 視 覺和 圖像 處理中常用的方法, 用於估 計 視 頻序列中像素或 特徵 點的 運 動信息。其原理 基於以下假 設:

亮度 恆定。在 連 續的 視 頻 幀之 間, 一個像素 點的亮度不 會 發生大的 變化。

空 間一致性。相 鄰像素具有相似的 運 動。

時 間 連 續性。相 鄰 視 頻 幀的取 幀 時 間 連 續,或者,相 鄰 幀之 間物 體的 運 動比 較 「微小 」。

光流法通 過比 較 兩 幀之 間像素的亮度 變化,推 斷像素 點的 運 動。在 實 際 套用中,光流法通常使用Lucas-Kanade算法, 該算法假 設 圖像中的 運 動是局部的,即在 一個小的 鄰域 內,像素 點的 運 動是相似的。

光流法的基本步 驟 包括:

給 圖像中的每 個像素 點 賦予 一個速度矢量(光流),形成光流 場。

如果 沒有 運 動物 體,光流 場 連 續均 勻;如果有 運 動物 體, 運 動物 體的光流和 圖像的光流不同,光流 場不再 連 續均 勻, 從而可以 檢 測出 運 動物 體及其位置。

光流法可以 用於 場景中物 體的 運 動估 計,或是相 機相 對於整 個 場景的自 運 動估 計。它是一 種 強大的工具,能 夠 處理各 種 運 動估 計 問 題,但 計算量大, 難以 實 現 實 時性。