光流估計就是指利用時間上相鄰的兩幀影象，得到點的運動。滿足以下幾點假設：

• 前後兩幀點的位移不大（泰勒展開）
• 外界光強保持恆定。
• 空間相關性，每個點的運動和他們的鄰居相似（連續函式，泰勒展開）

在相鄰的兩幀影象中，點(x,y)發生了位移(u,v)，那麼移動前後兩點的亮度應該是相等的。如下：

從這個式子出發，我們將其利用Taylor展開做一階線性近似。其中Ix, Iy, It分別是Image對這幾個變數的偏導數。

上面兩式聯立，可以得到，

上式中，

可以通過影象沿xx方向和yy方向的導數計算，可以通過計算。未知數是， 正是我們想要求解的每個畫素在前後相鄰兩幀的位移。

上面就是光流估計的基本思想。上述式子雖然給出了光流估計的思路，但是還是沒有辦法解出位移量。Lucas-Kanade方法是一種具體的求解方法。L-K方法依據相鄰畫素之間的位移相似的假設，通過一個觀察視窗，將視窗內的畫素點的位移看做是相同的，建立了一個超定方程，使用最小二乘法進行求解。下面是觀察視窗為