光流及場景流計算方法研究.pdf

1、光流是指圖像灰度模式的表面運動，是三維運動場在二維圖像平面上的投影，場景流是空間中場景運動形成的三維運動場。兩者在視頻跟蹤與監(jiān)控，自主機器人導航，三維視頻壓縮與顯示等領(lǐng)域有著廣泛的應用。目前來說，計算的精度和穩(wěn)健性仍然是現(xiàn)有的光流計算中關(guān)鍵問題。本文結(jié)合紋理分解的思想，提出了一種新的計算光流的方法，提高了光流計算的穩(wěn)健性。同時，本文采用了兩種方法計算動態(tài)場景的場景流，克服了場景流計算中存在的問題，并針對由相機運動產(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，深入學習了經(jīng)典的全局光流計算方法，即Horn-Schunk光流計算法。針對傳統(tǒng)的光流計算方法無法解決大尺度運動的問題，在計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”計算模型，在解決大尺度計算問題的同時保證了計算精度。
　　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

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