Применение метода Лукаса — Канаде для вычисления оптического потока
5
рами, происходит движение соседних пикселов относительно вы-
бранного и т. д. [5].
Для решения этих проблем можно воспользоваться улучшенны-
ми вариантами метода Лукаса — Канаде.
Если не удается вычислить оптический поток за одну итерацию,
то можно применять
итеративный метод
. Суть метода заключается
в следующем: имеются одномерные функции
1
( )
f x
на первом кадре и
2
( )
f x
— на втором. Необходимо найти вектор смещения
.
d
Функция
1
( )
f x
преобразуется с помощью замены значения в точке
x
на сме-
щенное значение.
Метод имеет следующие недостатки:
необходимо сглаживать изображение для более точного вычис-
ления градиента;
градиенты следует вычислять по одному изображению, а преоб-
разовывать другое, так как преобразование приводит к ошибкам в
процессе дискретизации.
В иерархическом методе
бе-
рут два изображения — исходное
и следующее и строят пирамиду
масштабов — гауссову пирамиду
(рис. 2). Рассматривают изобра-
жение с самым низким разреше-
нием. Максимальное движение на
самом низком разрешении проис-
ходит в пределах одного пиксела.
Далее с помощью итеративного
варианта метода Лукаса — Кана-
де вычисляют оптический поток
для изображения с самым низким
разрешением. Полученное значение используют в изображениях с
более высоким разрешением и т. д. [6].
Методы вычисления оптического потока в настоящее время ста-
новятся все популярнее, а области его применения с каждым годом
расширяются (сжатие видеофайлов, создание видео со спецэффекта-
ми, компьютерное зрение и т. д).
Можно выделить основные применения оптического потока:
определение направления движения объектов;
плавная трансформация между кадрами, снятыми последователь-
но либо соседними камерами в киноиндустрии;
определение расстояния между объектами с помощью анализа
оптического потока кадров, полученных с двух камер (стереозрение).
Исследования оптического потока ведутся в областях сжатия ви-
деофайлов и анализа движений. Алгоритмы оптического потока не
только определяют поле потока, но и используют поток при анализе
Рис. 2.
Пример пирамиды Гаусса
