勵志

勵志人生知識庫

光流算法原理

光流算法的原理 基於以下假 設:

亮度 恆定:在 連 續的 視 頻 幀中,同一物 體或 場景的像素亮度保持不 變。

時 間 連 續:相 鄰 視 頻 幀之 間的 時 間 間隔 較短,物 體的 運 動可以 認 為是微小的。

空 間一致性:具有相似 運 動的像素 點在 圖像中具有相同的 運 動。

光流是空 間 運 動物 體在 觀 測成像平面上的像素 運 動的 「瞬 時速度 」,它反映了物 體在 極小 時 間 內 對 應的 圖像像素的 運 動 方向和速度。光流法通 過分析 圖像序列中像素在 時 間域上的 變化以及相 鄰 幀之 間的相 關性, 來找到上一 幀 與 當前 幀之 間存在的 對 應 關係, 從而 計算出相 鄰 幀之 間物 體的 運 動信息。

光流算法的工作流程通常 包括以下 幾個步 驟:

處理 連 續的 視 頻 幀序列。

檢 測可能出 現的前景目 標, 並找到其 關 鍵 特徵 點。

尋找上一 幀中出 現的 關 鍵 特徵 點在 當前 幀中的最佳位置, 從而得到前景目 標在 當前 幀中的位置坐 標。

疊代 進行目 標跟 蹤。

光流算法可以通 過不同的方法 來 實 現,例如Lucas–Kanade方法(KLT), 這是一 種 基於光流原理的 特徵 點跟 蹤算法。 該方法通 過泰勒 級 數展 開式 來求解光流,其中(dx/dt, dy/dt) = (u, v)表示像素的光流,而(I/x,I/y) = (I_x, I_y)是像素灰度空 間微分。 由於方程 組通常是超定的,因此需要引入 額外的 約束 條件 來估算 實 際的光流。

總 結 來 說,光流算法通 過分析 圖像序列中像素的 變化 來估 計物 體的 運 動信息,它是一 種 從 圖片序列中近似得到不能直接得到的 運 動 場的方法。