光流场和运动场

心已入冬 提交于 2019-12-02 14:31:02

1. 百度百科解释光流场:

"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"
2.运动场
下面是针孔相机模型,随着3D点在空间中运动,相应的图像点也在移动.运动场由图像中所有图像点的运动矢量组成
 

 

这样,我们回想SLAM14讲的内容:Puv=KPc

 

假设相机描绘的是动态场景,现在将上式对时间求导,可以得到:

 

这里就是我们说的运动场,向量u取决于图像上的2d坐标和时间t.

 

 这里是相应的3D运动,其与运动场的关系是: 其中,M是一个2*3的矩阵.

 

 

这就代表着,对于一个特定的图像点上, 运动场 相对于 位于M的零空间中的3D运动 是不变的.

例如,在针孔相机的情况下,无法在运动场中检测到所有指向焦点或从相机焦点发出的3D运动分量 .

 3.运动场与光流场的关系:

运动场是理想的构造,描述了2D-3D之间的运动关系.

但实际上,只能基于对图像数据的测量来近似真实的运动场.

问题在于,在大多数情况下,每个图像点都有一个单独的运动,因此必须通过对图像数据邻域操作来局部测量结果,无法为某些类型的邻域确定正确的运动场,而是通常被称为光流的近似值

 总之,不能正确测量所有像点的运动场,故光流是运动场的近似值

有几种不同的方法可以根据应如何进行光学估算的不同标准来计算光流。

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