[发明专利]一种光流场计算方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种快速光流场计算方法。

背景技术

光流场，它是指图像中所有像素点构成的一种二维(2D)瞬时速度场，其中的二维速度矢量是景物中可见点的三维速度矢量在成像表面的投影。所以光流不仅包含了被观察物体的运动信息，而且还包含有关景物三维结构的丰富信息。对光流的研究成为计算机视觉及有关研究领域中的一个重要部分。因为在计算机视觉中，光流扮演着重要角色，在目标对象分割、识别、跟踪、机器人导航以及形状信息恢复等都有着非常重要的应用。从光流中恢复物体三维结构和运动则是计算机视觉研究所面临的最富有意义和挑战性的任务之一。

1981年，Horn和Schunck最早研究光流场的计算。到目前为止，各种各样的方法和改进方法超过几十种，这些方法在概念上和性能上都有着很大的差异，对现有方法述缺乏一个系统的分类。习惯从概念上将现有方法分为4类：基于梯度方法(微分法)、基于区域方法(匹配法)、基于能量方法(能量法)、基于相位方法(相位法)和神经动力学法五种。但是传统的光流场计算方法，迭代次数多，计算时间长，效率底下。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提出一种光流场计算方法，通过改进的4邻域模板，计算光流场均值，从而计算光流，有效地减少迭代次数，大大的减少了迭代时间。

本发明采用的技术方案是：一种光流场计算方法，具体包括以下步骤：

S1：初始化各像素点迭代初值；

S2：采用4邻域模版计算某像素点光流均值时，根据该像素点的下邻域及左邻域当次迭代新值计算该像素点的光流均值；

S3：有步骤S2得到的该像素点的光流均值，计算该像素点当前迭代的光流值；

S4：重复步骤S2至S3得到当次迭代各像素点的光流值，并判断各像素点当次迭代得到的光流值与前一次迭代得到的光流值差值是否小于或等于给定估计容差，若是则停止迭代，否则转至步骤S2进入下一次迭代。

进一步地，所述步骤S2计算某像素点光流场均值的表达式为：

u‾(n-1)(i,j)=(u(n)(i-1,j)+u(n)(i,j-1)+u(n-1)(i+1,j)+u(n-1)(i,j+1))/4]]>