图像处理之---光流法

LK光流算法公式详解:

由于工程需要用到 Lucas-Kanade 光流,在此进行一下简单整理(后续还会陆续整理关于KCF,PCA,SVM,最小二乘、岭回归、核函数、dpm等等):

光流,简单说也就是画面移动过程中,图像上每个像素的x,y位移量,比如第t帧的时候A点的位置是(x1, y1),那么我们在第t+1帧的时候再找到A点,假如它的位置是(x2,y2),那么我们就可以确定A点的运动了:(u, v) = (x2, y2) - (x1,y1)

1、假设原图是I(x,y,z)  (这里是扩展到三维空间的,所以还有个z值),移动后的图像是I(x+δx,y+δy,z+δz,t+δt),两者满足:

2、其中图像移动可以认为I (x ,y ,z ,t ) = I (x + δx ,y + δy ,z + δz ,t + δt )#相邻帧之间的亮度差足够小

也就是说:( H.O.T. 指更高阶,在移动足够小的情况下可以忽略)

3、从这个方程中我们可以得到:

其中Vx = u, Vy=v,也就是光流的值(二维图像没有z),   则是图像在(x ,y,z ,t )这一点的梯度  (就是两帧图像块之间差值) 。

4、假设流(Vx,Vy,Vz)在一个大小为m*m*m(m>1)的小窗中是一个常数,那么从像素1...n , n = m*m*m 中可以得到下列一组方程:

三个未知数但是有多于三个的方程,这个方程组自然是个超定方程,也就是说方程组内有冗余,方程组可以表示为:

也就是:

采用最小二乘法:

5、另外,由于LK算法假设是小位移,为了解决大位移问题,需要在多层图像缩放金字塔上求解,每一层的求解结果乘以2后加到下一层:

 
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作者:longlovefilm  
来源:CSDN  
原文:https://blog.csdn.net/longlovefilm/article/details/79824723?utm_source=copy  

参考:https://www.cnblogs.com/lxy2017/p/4034974.html
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注:求出目标的速度,就可以求出目标的移动轨迹了

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