光流[運動圖像分析的重要方法]

光流(optical flow)法是目前運動圖像分析的重要方法，它的概念是由 James J. Gibson於20世紀40年代首先提出的，是指時變圖像中模式運動速度。因為當物體在運動時，它在圖像上對應點的亮度模式也在運動。

這種圖像亮度模式的表觀運動（apparent motion）就是 光流。光流表達了圖像的變化，由於它包含了目標運動的信息，因此可被觀察者用來確定目標的運動情況。 由光流的定義可以引申出光流場，它是指圖像中所有像素點構成的一種二維(2D)瞬時速度場，其中的二維速度矢量是景物中可見點的三維速度矢量在成像表面的投影。所以光流不僅包含了被觀察物體的運動信息，而且還包含有關景物三維結構的豐富信息。 對光流的研究成為計算機視覺及有關研究領域中的一個重要部分。因為在計算機視覺中，光流扮演著重要角色，在目標對象分割、識別、跟蹤、機器人導航以及形狀信息恢復等都有著非常重要的套用。從光流中恢復物體三維結構和運動則是計算機視覺研究所面臨的最富有意義和挑戰性的任務之一。正是由於光流的這種重要地位和作用，使得眾多的心理物理學家、生理學家和工程研究人員都加入了它的研究行列。十多年來，他們提出了許多種計算光流的方法，而且新的方法還在不斷湧現。