一种变分偏微分多模型光流求解方法.pdf

《一种变分偏微分多模型光流求解方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第35卷第1期仪器仪表学报Vo1．35No．12014年1月ChineseJournalofScientificInstrumentJan．2014一种变分偏微分多模型光流求解方法项学智，开湘龙，张磊，乔玉龙’，彭宇(1．哈尔滨T程大学信息与通信T程学院哈尔滨150001；2．哈尔滨丁业大学电气T程及自动化学院哈尔滨150001)摘要：为提高光流计算精度，在变分偏微分计算框架下，提了一种融合多数据项模型与平滑项模型的光流计算方法，综合利用多通道彩色信息及梯度信息构建多模型数据项，利用全局平滑约束模型构建平滑项，

2、并对数据项与平滑项分别施加鲁棒惩罚甬数以去除集外点造成的影响。为解决大位移问题，在基于中值滤波的改进金字塔模型下完成多分辨率计算。基于合成与真实图像序列的数值实验表明该算法具有较好的计算精度和较高的计算效率，是一种综合性能较优的光流估计方法。关键词：光流；多模型；运动估计；变分法；多分辨率框架中图分类号：TP391．41文献标识码：A国家标准学科分类代码：510．4050Amethodvariationalpartialdiferentialbasedmulti-modelopticalflowcalculat

3、ionXiangXuezhi，KaiXianglong’，ZhangLei，QiaoYulong，PengYu(J．SchoolofInformationandCommunicationEngineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China；2．SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China)Abstract：Inord

4、ertoimprovetheaccuracyofopticalflowcomputation，avariationalpartialdifferentialbasedmulti—modelopticalflowcalculationmethodisproposed．Basedonthevariationalpartialdifferentialopticalflowcalculationframework，themulti—datatermmodelandsmoothnesstermmodelarefusedt

5、oestimateopticalflow．Multi-channelcolorinformationandgradientinformationareemployedtoconstructthedataterm．Theglobalsmoothnessconstraintmodelisemployedtoconstructthesmoothnessterm．TherobustpenaltyfunctionisemployedtopenalizethedatatermandsmoothnesstermSOthatt

6、heoutlierinfluencescanberemoved．Tosolvetheproblemoflargedisplacement．theimprovedmedianfilterpyramidmodelisemployedtoestimateopticalflowundermulti—resolutionframework．Theexperimentsonsyntheticandrealdatademonstratethattheproposedmethodfeatureshighaccuracyandf

7、astcalcula—tionspeed，andisanopticalflowestimationmethodwithgoodcomprehensiveperformance．Keywords：opticalflow；multi—model；motionestimation；calculusofvariation；multi-resolution~amework在光流计算技术发展的30年间，产生了众多光流计1引言算方法，Ba~on于1994年在其综述论文中将这些方法分为微分法、匹配法、频域法和相位法，并进行了实

8、验分光流场计算是计算机视觉领域的重要研究课题，是析，其中微分光流算法因理论完备，能够得到相对精确的基于图像序列进行运动分析的基础。光流是视觉计算重光流场而具有最优的性能，由于微分法所用到的偏微分要的底层信息，可用于运动目标检测与跟踪、3维重建、方程通常由变分极小化能量泛函获得，因此也可将此类医学图像序列分析、气象分析等领域，因此对光流计算的方法称为变分偏微分方法。同时变分偏微分光流计算