基于物理学的改善粒子图像测速稳健光流方法研究

作     者：郑佳 王洪雁 裴炳南 ZHENG Jia;WANG Hong-yan;PEI Bing-nan

作者机构：大连大学辽宁省北斗高精度位置服务技术工程实验室辽宁大连116622 

出 版 物：《电光与控制》 (Electronics Optics & Control)

年 卷 期：2018年第25卷第10期

页      面：62-67页

学科分类：07[理学] 08[工学] 070104[理学-应用数学] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0701[理学-数学] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(61301258 61271379) 中国博士后科学基金(2016M590218) 

主　　题：图像处理 稳健性 各向异性滤波器 惩罚因子 基于物理学的光流计算 粒子图像测速 

摘      要：针对可视化流动图像边缘扩散及噪声和异常点影响使得光流计算稳健性较差的问题,提出一种基于物理学的稳健光流计算方法以改善光流计算稳健性。所提算法在基于物理学光流方法中引入各向异性滤波器以增强边缘光流稳健性,并增加惩罚因子以减少噪声及异常点对光流计算的影响,而后基于变分方法极小化光流能量函数以求解欧拉-拉格朗日方程,最后通过迭代方法求得速度场。仿真结果表明,与传统的Lucas-Kanade,Horn-Schunck,金字塔Lucas-Kanade以及基于物理的光流计算方法相比,所提算法可显著减少边缘和角落区域光流扩散,改善针对噪声及异常点的稳健性,从而得到具有较好稳健性的速度场。