基于Zynq的光流法软硬件协同设计与实现.doc
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1、基于Zynq的光流法软硬件协同设计与实现本项目采用的光流算法是基于Horn-Schunck 5的模型, 与Lucas- Kanade 2光流算法相比,它算出的光流更稠密,能够精确到每一个像素点;但是它因需要求解欧拉-拉格朗日方程需要成大量的迭代,因此计算光流的时间相当耗时,比如在Zedboard的单核ARM上处理640x480的图片序列需要24.14s才能完成,这表明在传统单架构的嵌入式平台上很难满足光流场实时计算的要求。1. 基于Horn-Schunck模型的光流算法1.1 光流的约束条件光流 15wx鈮?ux, vx, ht) 的假设条件认为图像序列,在时间t 15t 的某一像素点与在时间
2、 15t+1 t+1的这一像素点的偏移量 15(x+u,y+v) 保持不变,即 。这就是灰度值守恒假设,通过Taylor展开,就能得到光流的约束条件(OFC): ,其中下标表示图像的梯度。1.2 Horn-Schunck 模型1981年,Horn和Schunck根据同一个运动物体的光流场具有连续、平滑的特点, 提出一个附加约束条件,将光流场的整体平滑约束转换为一个变分的问题。它的能量方程如下:其中数据项表示灰度值守恒约束,平滑项表示光流平滑约束。1.3 Euler-Lagrange方程根据Horn-Schunck能量方程,可以推导出离散的欧拉-拉格朗日方程如下:其中, 表示图像像素点的坐标,
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- 基于 Zynq 光流法 软硬件 协同 设计 实现
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