基于結(jié)構(gòu)張量的變分光流計算研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、運(yùn)動圖像分析是計算機(jī)視覺和圖像處理的重要問題,而光流計算是其關(guān)鍵技術(shù)之一。光流攜帶著被觀察物體的三維結(jié)構(gòu)等豐富的信息,通過光流可以了解物體重要的運(yùn)動信息。因此對光流的研究是當(dāng)今研究的熱點(diǎn),本文工作主要就是對基于變分理論的光流計算技術(shù)進(jìn)行了研究和改進(jìn)。
  用變分光流算法處理問題,最終都會將其歸結(jié)為求解能量泛函極值的問題。求能量泛函的極小值與求解其對應(yīng)的擴(kuò)散反應(yīng)方程得到的解是一致的,所以可以直接從擴(kuò)散反應(yīng)方程計算光流而避開最小化能量

2、泛函過程中出現(xiàn)的一些問題。
  本文提出了一種基于結(jié)構(gòu)張量的變分光流計算方法。數(shù)據(jù)項采用兩種守恒假設(shè)約束相結(jié)合的方式,即灰度守恒假設(shè)約束與結(jié)構(gòu)張量守恒假設(shè)約束共同構(gòu)成數(shù)據(jù)項。結(jié)構(gòu)張量守恒利用了局部結(jié)構(gòu)信息,對外部光照的變化不敏感,能很好的處理光照發(fā)生變化的圖像序列,提高了光照突變情況下的計算準(zhǔn)確率。同時采用全局方法與局部方法相結(jié)合的方式提高了算法在噪聲情況下的魯棒性,并引入非平方懲罰函數(shù)以保證數(shù)據(jù)項的可微性和凸性。本文的平滑項則是

3、直接對擴(kuò)散反應(yīng)方程中的擴(kuò)散項進(jìn)行設(shè)計,在低分辨率下采取各向同性線性擴(kuò)散,高分辨率下采用各向異性光流擴(kuò)散。這樣設(shè)計就能保證在滿足凸性和可微性的前提下,加強(qiáng)了處理運(yùn)動物體邊緣的能力。為解決大位移的光流計算問題,本文采用多尺度分層細(xì)化策略進(jìn)行計算。
  最后,通過多個具有代表性的圖像序列驗證了本文改進(jìn)算法處理一些問題的優(yōu)越性。通過實(shí)驗的對比分析和誤差數(shù)據(jù)計算證明本文改進(jìn)的算法在計算精確性和魯棒性都要優(yōu)于以往其他變分算法,處理含有光照突變

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