技術(shù)特征：

1.一種光流計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S110：初始化，從待處理視頻中獲取需要計(jì)算光流的圖像I，調(diào)用灰度化函數(shù)將圖像I灰度化；

步驟S120：用Fast角點(diǎn)檢測(cè)算法確定灰度化圖像I中的所有的Fast角點(diǎn)，并存儲(chǔ)；

所述步驟S120中包括以下步驟：設(shè)定閾值t，以待求的像素點(diǎn)P_i為圓心，以3個(gè)像素為半徑作圓，所得圓周上包含了16個(gè)像素點(diǎn)，設(shè)I(P_i)為P_i點(diǎn)的灰度值，

Fast角點(diǎn)檢測(cè)算法處理16個(gè)像素點(diǎn)，如果16個(gè)像素點(diǎn)中任意12個(gè)連續(xù)的像素點(diǎn)的像素灰度值均大于I(P_i)+t或小于I(P_i)-t，則設(shè)該像素點(diǎn)P_i為Fast角點(diǎn)，存儲(chǔ)起來(lái)，否則，設(shè)該像素點(diǎn)P_i不是Fast角點(diǎn)，其中t為閾值；

步驟S130：用Shi-Tomasi算法逐一計(jì)算所述Fast角點(diǎn)并判斷所述Fast角點(diǎn)是否為Shi-Tomasi強(qiáng)角點(diǎn)，得到最終需要的強(qiáng)角點(diǎn)，并存儲(chǔ)：

如果所述Fast角點(diǎn)不是Shi-Tomasi強(qiáng)角點(diǎn)，則舍棄該點(diǎn)，遍歷所有所述Fast角點(diǎn)，通過(guò)Shi-Tomasi角點(diǎn)檢測(cè)算法計(jì)算得到多個(gè)所述最終需要的強(qiáng)角點(diǎn)；

步驟S200：采用L-K光流算法計(jì)算所述Shi-Tomasi強(qiáng)角點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光流，遍歷各所述Shi-Tomasi強(qiáng)角點(diǎn)，輸出光流結(jié)果，求得光流場(chǎng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光流計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟S130中對(duì)于Shi-Tomasi強(qiáng)角點(diǎn)的確定包括以下步驟：

設(shè)圖像I中像素點(diǎn)p(x,y)處的灰度為I(x,y)，以P點(diǎn)為中心建立一個(gè)n·n的窗口Ω，將該窗口平移[△x,△y]，則該窗口內(nèi)的灰度變化E[△x,△y]為：

$E\[\mathrm{\Δ}x,\mathrm{\Δ}y\]=\underset{(x,y)\∈\mathrm{\Ω}}{\Σ}w(x,y){\[I(x+\mathrm{\Δ}x,y+\mathrm{\Δ}y)-I(x,y)\]}^2---\left(1\right)$

其中，w(x,y)為窗口函數(shù)，在領(lǐng)域中心點(diǎn)具有較高值，邊緣點(diǎn)值較小。對(duì)于微小的平移，將I(x+△x,y+△y)進(jìn)行泰勒展開(kāi)并忽略二階及以上項(xiàng)，帶入(1)式可得：

$E\[\mathrm{\Δ}x,\mathrm{\Δ}y\]={\mathrm{\Δx}}^2\underset{(x,y)\∈\mathrm{\Ω}}{\Σ}w(x,y)I_x^2+2\mathrm{\Δ}x\mathrm{\Δ}y\underset{(x,y)\∈\mathrm{\Ω}}{\Σ}w(x,y)I_x{I}_y+{\mathrm{\Δy}}^2\underset{(x,y)\∈\mathrm{\Ω}}{\Σ}w(x,y)I_y^2---\left(2\right)$

其中，I_x、I_y分別表示圖像灰度在x和y方向的偏導(dǎo)數(shù)，將(2)寫(xiě)成矩陣的形式：

$E(\mathrm{\Δ}x,\mathrm{\Δ}y)=\[\mathrm{\Δ}x,\mathrm{\Δ}y\]M\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}x\\ \mathrm{\Δ}y\end{array}\right]---\left(3\right)$

其中M為2×2的矩陣：

$M=\left[\begin{array}{cc}\underset{(x,y)\∈\mathrm{\Ω}}{\Σ}w(x,y)I_x^2& \underset{(x,y)\∈\mathrm{\Ω}}{\Σ}w(x,y)I_x{I}_y\\ \underset{(x,y)\∈\mathrm{\Ω}}{\Σ}w(x,y)I_x{I}_y& \underset{(x,y)\∈\mathrm{\Ω}}{\Σ}w(x,y)I_y^2\end{array}\right]---\left(4\right)$

對(duì)于像素點(diǎn)p(x，y)，若λ₁和λ₂滿足λ₁≥λ₂且λ₂≥k·λ_2max，那么像素點(diǎn)p(x，y)為Shi-Tomasi強(qiáng)角點(diǎn)；

如果λ₁和λ₂不滿足上述條件，那么該像素點(diǎn)p(x，y)不是Shi-Tomasi強(qiáng)角點(diǎn)；

其中，λ₁和λ₂為素點(diǎn)p(x，y)對(duì)于矩陣M的兩個(gè)特征值，λ_2max是所有像素點(diǎn)較小特征值中的最大值，k為系數(shù)，k·λ_2max即為所述閾值λ。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光流計(jì)算方法，其特征在于，所述L-K算法中鄰域窗口為5×5。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光流計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟S200中包括以下步驟：

根據(jù)光流約束方程I_x·u+I_y·v+I_t＝0，其中u、v為像素點(diǎn)的光流分量，建立25個(gè)方程：

通過(guò)公式(6)來(lái)求解最小化的||Ad-b||²，即

(A^TA)d＝A^Tb (6)

當(dāng)(AA^T)可逆時(shí)，方程組的解如下：

$\left[\begin{array}{c}u\\ v\end{array}\right]=\left(A^{T}A\right)A^{T}b---\left(7\right)$

當(dāng)圖像I的紋理至少包含兩個(gè)梯度方向時(shí)，(A^TA)秩為2時(shí)，(A^TA)有兩個(gè)較大的特征向量，(A^TA)可逆，求得方程(7)的解，得到光流。