圖像序列光流計算技術及其應用

第1章 緒論
1.1 光流計算研究的主要方向及研究現(xiàn)狀
1.1.1 光流計算不適定問題的研究
1.1.2 光流計算的不連續(xù)性問題研究
1.1.3 直線光流計算技術的研究
1.1.4 由光流重建物體三維運動和結構的研究
1.2 運動場與光流場
1.3 彩色圖像序列的光流計算
1.3.1 色彩灰度一致性方法
1.3.2 色彩自身一致性方法
本章小結
第2章 光流經(jīng)典計算方法
2.1 引言
2.2 光流計算基本等式
2.3 Horn算法
2.4 Lucas算法
2.5 實驗分析
2.5.1 誤差測量
2.5.2 旋轉材質球圖像序列實驗
2.5.3 Yosemite圖像序列實驗
2.5.4 花園圖像序列實驗
2.5.5 HamburgTaxi圖像序列實驗
本章小結
第3章 基于變分方法的稠密光流計算技術
3.1 引言
3.2 變分計算技術基礎知識
3.2.1 變分方法基本原理及擴散反應方程
3.2.2 最速下降法
3.3 應用于光流計算的變分方法
3.3.1 最小化能量泛函到非線性PDE的轉換
3.3.2 能量泛函與擴散反應方程的廣義表達
3.4 變分光流計算方法中的數(shù)據(jù)項和平滑項
3.4.1 光流計算中數(shù)據(jù)項守恒假設
3.4.2 光流計算中平滑項的物理學背景
3.4.3 結合圖像擴散的各種平滑方法
3.5 圖像光流聯(lián)合驅動的變分光流計算方法
3.5.1 灰度守恒與梯度守恒相結合的數(shù)據(jù)項
3.5.2 基于圖像、光流聯(lián)合驅動擴散的平滑項
3.5.3 多分辨率分層細化策略
3.5.4 基于圖像光流聯(lián)合驅動的變分光流計算技術處理策略
3.5.5 實驗分析
3.6 基于結構張量的變分光流場計算技術
3.6.1 數(shù)據(jù)項設計
3.6.2 設計改進模型的擴散項
3.6.3 擴散反應方程
3.6.4 數(shù)值實現(xiàn)
3.6.5 實驗分析
本章小結
第4章 點光流三維重建技術
4.1 引言
4.2 基于稀疏光流場的三維重建技術
4.2.1 角點檢測及跟蹤
4.2.2 稀疏光流計算
4.2.3 光流運動模型
4.2.4 算例分析
4.3 基于稠密光流的三維重建技術
4.3.1 二維光流矢量與三維運動參數(shù)的關系
4.3.2 基于光流的三維運動參數(shù)的能量函數(shù)
4.3.3 三維運動參數(shù)能量泛函的求解
4.3.4 三維結構的恢復
4.3.5 二維圖像光流的恢復
4.3.6 實驗分析
本章小結
第5章 直線光流計算及三維重建技術
5.1 引言
5.2 直線的表示、提取及跟蹤匹配
5.2.1 直線的2D和3D表示原則
5.2.2 直線的3D表示
5.2.3 直線的2D平面表示
5.2.4 平面直線的提取
5.2.5 圖像序列直線特征的跟蹤匹配
5.2.6 實驗分析
5.3 直線光流的定義和計算
5.3.1 圖像直線與空間直線的關系
5.3.2 直線光流的定義和計算
5.3.3 直線光流三維重建模型
5.4 直線光流三維重建魯棒性分析
5.4.1 理論基礎
5.4.2 推導與論證
5.5 實驗分析
5.5.1 直線模擬數(shù)據(jù)仿真實驗
5.5.2 三角棱錐仿真實驗
5.5.3 合成立方體運動實驗
5.5.4 真實圖像方盒旋轉實驗
5.5.5 機械零件旋轉和平移實驗
5.6 本章小結
第6章 非線性分析
6.1 非線性分析概論
6.1.1 非線性行為的原因
6.1.2 非線性分析的特殊性
6.2 非線性分析的基本步驟
6.2.1 前處理
6.2.2 加載求解
6.2.3 后處理
6.3 幾何非線性分析
6.3.1 概述
6.3.2 實例分析：懸臂梁屈曲分析
6.3.3 實例分析：二力桿件的大變形分析
6.4 材料非線性分析
6.4.1 材料非線性概述
6.4.2 實例分析：均質圓棒基于雙線性本構模型下的應力-應變響應
6.4.3 實例分析：基于Chaboche循環(huán)本構模型下的應力響應
6.5 狀態(tài)非線性分析接觸分析
6.5.1 接觸分析概述
6.5.2 實例分析：鋼球/PMMA平面試樣的徑向微動接觸分析
6.5.3 實例分析：微動墊作用下的循環(huán)彎曲接觸分析
本章小結
思考題
常見疑難問題解析
第7章 疲勞斷裂問題分析
7.1 疲勞斷裂概述
7.1.1 應力強度因子定義
7.1.2 J積分定義
7.1.3 能量釋放率定義
7.2 斷裂疲勞問題分析的基本步驟
7.2.1 建立斷裂模型
7.2.2 施加有限元邊界條件
7.2.3 進行彈塑性分析
7.2.4 計算斷裂參數(shù)
7.3 工程實例：線彈性斷裂分析
7.3.1 問題描述
7.3.2 問題分析
7.3.3 求解步驟
7.3.4 CT試樣斷裂應力強度因子計算分析完整命令流
7.4 工程實例：彈塑性J積分計算
7.4.1 問題描述
7.4.2 問題分析
7.4.3 求解步驟
7.4.4 中心裂紋板斷裂J積分計算分析完整命令流
本章小結
思考題
常見疑難問題解析
第8章 基于光流和水平集算法相結合的運動目標檢測
8.1 引言
8.2 基于光流場的運動目標粗檢
8.2.1 光流場的計算
8.2.2 數(shù)學形態(tài)學區(qū)域填充
8.3 基于水平集算法的運動目標細檢
8.3.1 水平集算法原理
8.3.2 圖像顏色模型選擇
8.3.3 運動目標的提取
8.4 實驗與分析
8.4.1 誤差測量
8.4.2 合成圖像序列實驗
8.4.3 真實圖像序列實驗
本章小結
……
第9章 總結與展望
參考文獻