摘要：提出了一种基于变分理论的由稠密光流检测图像中目标物体三维运动与结构的直接方法。首先在透视投影模型下将目标物体的三维运动参数与图像光流联系起来，构建了一个未知量是三维运动参数的能量函数，然后使用变分方法直接求出图像中目标运动物体的三维运动参数，最后由求出的三维运动参数恢复物体表面的三维稠密结构及图像光流。该方法在对目标物体进行三维运动检测时省略了“光流计算”这一中间过程，避免了图像光流计算给三维运动检测结果带来的误差影响和时间消耗。多组实验证明该算法具有较高的计算精度、较好的鲁棒性和较快的计算效率。

关键词：三维运动检测 稠密结构重建 变分光流算法 直接方法 

单位：南京航空航天大学自动化学院 南京210016 南昌航空大学测试与光电工程学院 南昌330063