Lucas-Kanade算法基础解析

算法核心原理

Lucas-Kanade算法是光流计算领域的经典方法，主要用于视频序列中物体运动估计。

关键公式推导

位移向量计算公式：

∇I(x,y)·T = I(x+w,y+h) - I(x,y)

算法实现步骤

算法优缺点

• 优点：
• 计算复杂度低
• 实现简单高效
• 缺点：
• 仅支持刚性运动
• 易受光照变化影响

改进方向

经典算法存在以下局限性：运动模糊问题和鬼影现象，后续研究通过以下方式改进：

• 多尺度分析
• 全局优化策略
• 自适应搜索模板

典型应用场景

1. 自动驾驶目标跟踪
2. 计算机视觉动作捕捉
3. 医学影像运动分析
4. 无人机姿态估计

参考文献

Lucas B D, Kanade T. An iterative image registration technique with application to image alignment.

IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, 1981