光流LK算法的matlab代码

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光流LK算法的matlab代码

详 情 说 明

光流LK算法是一种经典的稀疏光流计算方法，主要用于估计图像序列中特征点的运动矢量。下面将介绍该算法在Matlab中的实现思路：

算法核心思想是通过局部窗口内的像素强度不变假设，利用最小二乘法求解特征点的运动矢量。在Matlab中实现时通常包含以下步骤：

首先需要读取连续两帧图像并进行灰度化处理。对于选定的特征点（通常使用角点检测方法获得），在其周围定义一个小的邻域窗口。

然后计算当前帧和下一帧在该窗口内的空间梯度矩阵。这个步骤涉及对图像进行x和y方向的梯度计算，通常使用Sobel或Prewitt算子。

接下来构建时间梯度向量，反映两帧图像在对应窗口内的强度变化。通过求解线性方程组来获得特征点的速度矢量，这就是LK算法的核心计算过程。

在Matlab中可以使用内置函数来实现部分计算，如梯度计算可以直接调用imgradient函数。但对于更优化的实现，可能需要手动编写这些计算步骤以提高效率。

实现时需要注意窗口大小的选择，过大的窗口会导致运动模糊，过小的窗口则对噪声敏感。此外，金字塔分层处理可以扩展算法的动态范围，处理更大的位移。

该算法适用于特征点跟踪、视频稳定、运动分析等应用场景，是计算机视觉中基础的图像运动估计方法之一。