基于光流的運(yùn)動(dòng)估計(jì)與匹配方法研究.pdf

1、本文主要研究了視頻圖像序列光流的運(yùn)動(dòng)估計(jì)及匹配應(yīng)用問(wèn)題，它是計(jì)算機(jī)智能化的一個(gè)基本問(wèn)題，也是動(dòng)態(tài)圖像分析的核心問(wèn)題。圖像系列光流運(yùn)動(dòng)估計(jì)是快速而準(zhǔn)確地檢測(cè)圖像系列幀間運(yùn)動(dòng)的一類技術(shù)，在經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)中有著廣泛的應(yīng)用前景，具有非常重要的研究意義。
　　 本文首先介紹了二十世紀(jì)八十年代以來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)光流運(yùn)動(dòng)估計(jì)和匹配問(wèn)題研究的各類算法，分析了光流運(yùn)動(dòng)估計(jì)及匹配方法的研究現(xiàn)狀。其次，作為理論基礎(chǔ)，不但詳細(xì)推導(dǎo)了H-S光流法的基本方程和數(shù)

2、值解法，而且全面論證了Log-Gabor函數(shù)的性能。最后，客觀的分析了近年來(lái)光流運(yùn)動(dòng)估計(jì)和匹配算法中存在的不足之處，引出了本文研究的重點(diǎn)內(nèi)容：梯度優(yōu)化的多尺度視頻光流估計(jì)和基于兩步運(yùn)動(dòng)估計(jì)的系列圖像匹配算法。
　　 第一，提出一種梯度優(yōu)化的不同運(yùn)動(dòng)幅度視頻圖像光流估計(jì)的新算法。先用Log-Gabor濾波器對(duì)原視頻圖像進(jìn)行相位、尺度濾波，再用所得的特征圖像來(lái)計(jì)算時(shí)空梯度，最后根據(jù)時(shí)空梯度計(jì)算光流。該算法模型同時(shí)運(yùn)用由粗到精的圖像金

3、字塔方法對(duì)視頻圖像分層處理。理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法適用于大幅度的視頻運(yùn)動(dòng)光流估計(jì)，不僅能得到適合人眼視覺(jué)分辨率特性的圖像，而且使時(shí)空梯度更加優(yōu)化，光流計(jì)算更準(zhǔn)確。并且在時(shí)間復(fù)雜度上與傳統(tǒng)光流計(jì)算方法相當(dāng)，在計(jì)算精度上優(yōu)于H-S、段先華等人提出的算法。
　　 第二，以光流法(Optical Flow)為基礎(chǔ)，結(jié)合簡(jiǎn)化的仿射變換(Simplified AffineTransform)模型，提出了一種基于兩步運(yùn)動(dòng)估計(jì)的系列圖像