李佳田 李显凯 李应芸 李果家 钱堂慧

(昆明理工大学国土资源工程学院 昆明 650093)



总变差一范数光流场计算综述①

李佳田②李显凯③李应芸 李果家 钱堂慧

(昆明理工大学国土资源工程学院 昆明 650093)

重点回顾与总结了计算光流场的总变差线性一范数方法，简称总变差一范数(TV-L1)方法。通过一致的形式化描述，将亮度守恒模型与梯度守恒模型过渡至全局平滑模型，并着重描述了模型的数值计算过程，透析计算原理与算法底层。最后给出了光流场可视化及质量评估方法，并对总变差一范数方法中的技术难点与下一步工作进行总结。

光流场， 总变差， 数值计算， 算法， 综述

0 引 言

光流场目标的运动速度在图像上的投影[1，2]，其在目标提取、图像重建与图像匹配等方面已有初步应用[3-7]。光流场计算(或光流场估计)实际上是依据图像亮度模式的变化对物体的运动进行估计，因此，解决该问题的一个切入点为：假设运动前后像素点保持亮度一致。然而，亮度一致性假设仅提供了一个约束方程来限定光流的两个分量，不能获取唯一解[8]。为此，Horn和Schunck(HS)、Lucas和Kanade(LK)等分别通过附加全局平滑约束[8]和多点邻域约束[9]的方法以适定光流的解，形成了以HS算法为代表的全局法和LK算法为代表的局部法，其中全局法因能获得稠密光流场、易于集成不同模型进行改进与获取的光流精度高等显著优点而更受青睐。全局法通过数据约束和先验约束下的总误差构成的能量泛函来获取全局最优解，通常将此类方法称为总变差方法。……