中文摘要：

从图像序列出发研究3-D弹性体的运动估计。首先研究在物体中心坐标系下弹性体的分层仿射运动模型，并结合这一模型研究利用带有矢量熵约束的非规则多分辨率Gibbs随机场进行3-D弹性体运动估计的理论框架。针对3-D弹性体运动估计的不适定性，研究从不同角度用熵函数描述弹性体的动态形变特性，并通过最终所得到的矢量熵将弹性体运动过程中的形变先验约束融入到随机场之中，以解决运动估计的不适定性。最后根据多分辨率随机场对运动参数解采取由粗到精、体现逐层精度的估计方法，以加快估计的速度。同时在随机场的框架中研究利用多重线过程解决图像中的出格点删除问题和不同区域之间的运动边缘体现问题。该研究的完成将提出新的3-D弹性体运动估计的理论框架，并能在基于运动估计的人体器官的医学诊断、人脸运动分析、工程材料的形变特性研究以及通过地质研究进行气候预测等领域得到应用。

结论摘要：

从图像序列出发研究3-D弹性体的运动估计。首先研究在物体中心坐标系下弹性体的分层仿射运动模型，并结合这一模型研究了利用带有矢量熵约束的非规则多分辨率Gibbs随机场进行3-D弹性体运动估计的理论框架。针对3-D弹性体运动估计的不适定性，研究从不同角度用熵函数描述弹性体的动态形变特性，并通过最终所得到的矢量熵将弹性体运动过程中的形变先验约束融入到随机场之中，解决了运动估计的不适定性。最后根据多分辨率随机场对运动参数解采取由粗到精、体现逐层精度的估计方法，加快了运动估计的速度。同时利用遗传算法及视觉跟踪技术解决了图像帧间特征点匹配过程中被遮挡特征点的恢复及出格特征点的删除问题。另外，通过该项目的资助还提出了两种基于神经网络的刚体运动估计方法。该研究的完成提出了新的3-D弹性体运动估计的理论框架，并能在基于运动估计的人体器官的医学诊断、人脸运动分析、工程材料的形变特性研究以及通过地质研究进行气候预测等领域得到应用。