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Change parameters and verify

Open the panel, then press Run to load Python. You can stop execution and reset parameters. Results are computed on this device. No Python installation is required.

Local execution steps below are optional for reproducing the source results; they are not required for the browser experiment.

The experiment controls are in English.

Open experiment panel in a new tab

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试验帧对

运行平移并保存为A,再以旋转或大位移作为B进行比较。播放每500毫秒交替显示同一对图像;可暂停或逐帧查看。显示速度与设定的帧间隔无关。分享链接保存输入条件,不保存A。

模型与局限

首帧使用Shi–Tomasi检测最多60个角点。单尺度Lucas–Kanade以固定参考梯度、双线性采样和零初始位移估计局部平移。默认半径4对应9×9窗口;更新量不超过0.001px或达到迭代上限时停止。不含金字塔、重新检测、亮度校正或稠密光流。低纹理或直线边缘可能无法确定运动;没有角点时,用标记的中心诊断点展示这种失败。

亮度恒定假设同一表面在两帧中的图像值不变。目标帧增益和遮挡会破坏该假设。调整亮度不能恢复被截断的信息。独立的亮度Lab正在规划中;这里的灰度是编码图像值,不是经过标定的物理亮度。大位移、旋转和重复纹理可能使算法收敛到错误结果。

误差与单位

终点误差EPE是估计终点与已知变换得到的真值点之间的欧氏距离,单位为px。真值不参与估计。评价要求变换后参考窗口的所有双线性支撑像素可见,排除填充和遮挡。均值仅统计可见且估计有限的点,包括达到迭代上限的结果。可见点数与评价点数不同;“—”表示没有可评价估计,不是零误差。位移单位为px/帧对,除以秒单位间隔得到图像速度px/s,不是物理速度或相机位姿。改变间隔不会改变图像对或EPE。

已计算的合成结果

表中数值由所附合成预设实际计算,非相机测量。蓝箭头为估计,虚线表示迭代上限,橙色叉表示无估计,帧1的品红方框表示可见真值。收敛或小残差本身不能证明跟踪正确。

Diagram 1 · Use the button to switch views
计算出的平移示例:原始帧与目标帧上叠加估计轨迹。
预设 检测 收敛 可见 评价 平均EPE [px]
平移 22 22 22 22 0.00003115
旋转 22 18 22 22 1.24375425
低纹理 0 0 1 0 —
边缘/孔径问题 0 0 1 0 —
遮挡 22 18 18 18 0.00003410
大位移 22 6 21 21 13.64755347
亮度变化 22 0 22 22 13.52716816
重复纹理 60 44 52 42 15.83858223

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