光流及場(chǎng)景流計(jì)算方法研究.pdf

1、光流是指圖像灰度模式的表面運(yùn)動(dòng)，是三維運(yùn)動(dòng)場(chǎng)在二維圖像平面上的投影，場(chǎng)景流是空間中場(chǎng)景運(yùn)動(dòng)形成的三維運(yùn)動(dòng)場(chǎng)。兩者在視頻跟蹤與監(jiān)控，自主機(jī)器人導(dǎo)航，三維視頻壓縮與顯示等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前來(lái)說(shuō)，計(jì)算的精度和穩(wěn)健性仍然是現(xiàn)有的光流計(jì)算中關(guān)鍵問(wèn)題。本文結(jié)合紋理分解的思想，提出了一種新的計(jì)算光流的方法，提高了光流計(jì)算的穩(wěn)健性。同時(shí)，本文采用了兩種方法計(jì)算動(dòng)態(tài)場(chǎng)景的場(chǎng)景流，克服了場(chǎng)景流計(jì)算中存在的問(wèn)題，并針對(duì)由相機(jī)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的誤差做了優(yōu)化處理。

2、本文所取得的主要研究成果如下：
　　首先，深入學(xué)習(xí)了經(jīng)典的全局光流計(jì)算方法，即Horn-Schunk光流計(jì)算法。針對(duì)傳統(tǒng)的光流計(jì)算方法無(wú)法解決大尺度運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，在計(jì)算中引入多分辨率的思想和中值濾波器，構(gòu)建了“Horn-Schunk-多分辨率-中值濾波器”計(jì)算模型，在解決大尺度計(jì)算問(wèn)題的同時(shí)保證了計(jì)算精度。
　　紋理分解是圖像處理中一種重要的方法。本文采用Gabor小波濾波器組提取圖像的紋理部分，用圖像的紋理部分代替原始圖像計(jì)

3、算光流。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的方法雖然不能提高計(jì)算的精度，但在處理噪聲、光照變化以及遮擋等問(wèn)題上，效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)方法。因此，本文設(shè)計(jì)的方法更加穩(wěn)健。
　　其次，在“Horn-Schunk-多分辨率-中值濾波器”模型基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，構(gòu)建了兩種不同的場(chǎng)景流計(jì)算方法。一種方法是利用左右相機(jī)同時(shí)拍攝圖像，進(jìn)行匹配校準(zhǔn)之后計(jì)算場(chǎng)景流；另一種方法是用Kinect拍攝同一場(chǎng)景的RGB-D圖像，利用RGB-D圖像進(jìn)行場(chǎng)景流的估計(jì)。結(jié)果表明兩種