2016.2.27 Px4 flow分析

Px4 flow分析

代码地址https://github.com/PX4/Flow

主要来分析最后一个函数compute flow

原版代码的光流算法主要是使用hist直方图算法，这段代码主要可以分成两部分来看，第一部分是生成直方图，第二部分是根据直方图来进行位移向量的计算。由于是光流，那么就是飞机底部的摄像头随时间移动的一个趋势，那么一定是需要至少两幅图的数据，分别为frame1和frame2 。

第一步的j、i的for循环是采样点的循环，之中的jj、ii的循环是对于一个小邻域的采样。采样点是从frame1找的，之后根据采样点的坐标在frame2的－winmin到winmin的一个小矩形种找一个最相似的点，简单来说，就是找到采样点在两幅图的对应位置。

PARAM_BOTTOM_FLOW_FEATURE_THRESHOLD变量来判断对于特征点采样的质量要求，越大越严苛。表示是否当前这个点可以作为计算光流的点。原函数计算了梯度等。

之后找第二张图中一个最相似的点，计算sad(sum of absolute difference)也就是对于两张图的差异的绝对值的和进行计算，然后作为相似度的衡量，越小越相似。PARAM_BOTTOM_FLOW_VALUE_THRESHOLD则是对于相似度的一个阈值判断，越小越相似，越大越严苛，如果不满足这个条件，说明两张图片几乎找不到对应点，那么就没戏了，接着看下一个采样点吧。

如果很幸运，frame1中找到了可以计算的采样点，而且在frame2中也找到了对应的点，那么可以计算x和y方向的差值，或者说是一个移动向量，分别计算x和y两个方向的移动，这样就能够获得移动的向量，其中两个方向x和y移动的多少则记录在一个直方图的数组中。

所以最终x和y的直方图数组中记录的是所有挑战过两关的英雄点，记录移动的大小和方向。

以上是对于hist的产生，除了hist之外还有个东西，是对应点的移动的数据，也就是所有采样点的移动的方向和大小，dirs和subdirs，dirs记录的是像素级别的移动，subdirs记录的是亚像素级，也就是半个像素点的移动。

有了hist和dirs，那么用hist和dirs的数据代表原来的数据，就不用frame1和frame2了，可以光荣退役了，因为有了更能表示的一种方式——直方图和方向向量。

第一步是一个小参数的判断，是否filter，这个感觉影响不大，效果都差不多，不知道其他人是不是这样。

如果是PARAM_BOTTOM_FLOW_HIST_FILTER，那么就是对于hist的处理，如果不是，那么就是对于dirs和subdirs的计算，比较简单，简简单单的求和然后处以有效的采样点个数就可以了。

最后融合gyro的信息进行调整。

                                                                      G106group BUAASCSE

flow.c源代码：

https://github.com/PX4/Flow/blob/master/src/modules/flow/flow.c