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【演算法分析】Lucas–Kanade光流演算法

作者:[email protected]簡介:在計算機視覺中,Lucas–Kanade光流演算法是一種兩幀差分的光流估計演算法。它由Bruce D. Lucas Takeo Kanade提出。光流的概念:(Optical flow or optic flow)它是一種運動模式,這種運動模式指的是一個物體、表面、邊緣在一個視角下由一個觀察者(比如眼睛、攝像頭等)和背景之間形成的明顯移動。光流技術,如運動檢測和影象分割,時間碰撞,運動補償編碼,三維立體視差,都是利用了這種邊緣或表面運動的技術。二維影象的移動相對於觀察者而言是三維物體移動的在影象平面的投影。有序的影象可以估計出二維影象的瞬時影象速率或離散影象轉移。
光流演算法:它評估了兩幅影象的之間的變形,它的基本假設是體素和影象畫素守恆。它假設一個物體的顏色在前後兩幀沒有巨大而明顯的變化。基於這個思路,我們可以得到影象約束方程。不同的光流演算法解決了假定了不同附加條件的光流問題。Lucas–Kanade演算法:這個演算法是最常見,最流行的。它計算兩幀在時間t t + δt之間每個每個畫素點位置的移動。由於它是基於影象訊號的泰勒級數,這種方法稱為差分,這就是對於空間和時間座標使用偏導數。影象約束方程可以寫為I (x ,y ,z ,t ) = I (x + δx ,y + δy ,z + δz ,t + δt )I(x, y,z, t) 為在(x,y,z
)位置的體素。我們假設移動足夠的小,那麼對影象約束方程使用泰勒公式,我們可以得到: