一種優(yōu)化梯度計算的改進HS光流算法_圖文

1、 第 8期 桂本燁等 : 一種優(yōu)化梯度計算的改進 HS光流算法 6 1057 精確光流場與各種方法光流對該圖像序列計算的光 6 流結(jié)果進行比較 。合成圖像序列是通過圖形學 里面的光線跟蹤 、 幾何投影等方法得到的 ,而場景中 的運動是自己設定的 , 所以只要把物體表面的運動 投影到視平面就可以得到精確的光流場 。表 2 列出 幾種光流方法對合成圖像序列計算得到的光流場與 T 真實光流場的平均速度誤差 2 = arccos ( v vc , 2 不僅考慮了速度模的誤差而且考慮了速度方向 的誤差 。其中 , v 為計算得到的速度矢量的 3 維 表示 、 vc 為對應點在標準光流場中的速度矢量的 3

2、 維表示 , 該誤差公式得到的結(jié)果單位是度 。實驗中 用 HS、 改進的 HS、 LK算法對有代表性的 3 種運動 : 縮放 、 旋轉(zhuǎn) 、 平移 ,分別進行計算 ,各種方法得到的結(jié) 果對應于表 2 和圖 5。其中 , HS、 LK 算法用的 是 OpenCV 庫中的經(jīng)過優(yōu)化的標準函數(shù) 。 表 2 合成圖像序列的各種光流方法計算分析 Tab. 2 The com par ison of three optica l flow m ethods usin g syn thetic i m age sequences 視頻名稱 光流方法 HS Magnify_box 灰度方差 1. 179 2 0.

3、 777 3 速度模方差 0. 248 9 0. 167 0 0. 238 2 速度角度方差 (弧度 0. 320 3 0. 141 6 0. 168 5 0. 155 5 0. 067 8 0. 316 6 0. 415 9 0. 105 5 0. 350 3 2 20. 398 2 ° 13. 962 6 ° 16. 271 5 ° 20. 044 8 ° 15. 154 2 ° 21. 803 3 ° 21. 763 1 ° 14. 788 3 ° 20. 358 8 ° 相對速度模方差 (弧度 0

4、. 134 9 0. 082 3 0. 130 2 0. 136 6 0. 099 2 0. 241 2 0. 145 0 0. 087 6 0. 168 9 改進 HS LK HS 0. 603 9 0. 356 4 0. 115 9 0. 048 3 0. 167 8 Rotate 改進 HS LK HS 1. 788 1 1. 074 1 0. 302 6 0. 109 6 0. 460 3 Move 改進 HS LK 圖 5 合成運動圖像序列改進算法和原 HS、 LK算法光流場比較 Fig . 5 The op tical flow fields for synthetic im ag

5、e sequences using three op tical flow methods 1058 中國圖象圖形學報 第 10 卷 M agnify _ box 后 一 幀 較 前 一 幀 放 大 1. 02 倍 ; Rotate中兩幀圖像序列相對旋轉(zhuǎn)了 1. 31 ° ; Move中 x 和 y 方向分別移動 1. 125 和 1. 150 像素 。從對合成 圖像序列的分析數(shù)據(jù)可以看出 , 新的算法較 HS 有 較大提高 ,也好于 LK 算法 。而且新算法的魯棒性 較好 。實驗發(fā)現(xiàn)當前后兩幀圖像中物體有位移變大 時 LK準確性下降最快 ,新算法稍好于原 HS方法 。 參考文獻 (

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