运动放大方法综述

张媛媛 甘 锦

（昆明理工大学信息工程与自动化学院）

飞机机翼的振动、建筑物在风中发生的摆动及人类心跳的变化等微小运动很难被人肉眼所察觉［1，2］。 如果将这些微小运动通过运动 放大处理，就能够更好地被机器学习并被人类研究。 简而言之，运动放大就是通过对视频序列或图像序列中存在的微小运动进行放大，使得这些微小运动的运动幅度增大以便于人们从这些微小运动中提取有价值的信息［3，4］。目前存在很多运动放大的方法，这些方法在图像处理、信号处理等领域被广泛应用，如可视化、临床诊断及监控［5～7］等领域。

1 运动放大方法的归纳与分析

按照放大思想对现有的放大方法进行分类：拉格朗日视角的运动放大原理是基于光流的运动放大［8］；欧拉视角的运动放大是基于像素值的运动放大［9］；相位视角的放大是基于相位的运动放大［10］。 由于不同的放大原理会形成不同的放大效果，所以针对研究物特性、应用场景等选择与之相适应的放大方法有利于获得预期的放大效果。

1.1 拉格朗日运动放大

拉格朗日运动放大是基于拉格朗日视角的运动放大。 该方法中，物体运动由构成物体的粒子运动组成，跟踪每个粒子的运动并对它进行运动处理，就能够操纵物体的运动。 因此在视频中，如果能够跟踪特定像素点的运动并对它进行放大，就能够将视频中的特定运动放大。 拉格朗日运动放大的技术原理如下：

a. 图像配准，对输入的视频序列进行图像配准是为了防止由于拍摄时的微小晃动而引起的运动误差；……