光流

光流是當你看著一幀畫面變成下一幀時，所感受到的那種表觀運動的圖案。設想兩張相隔一瞬間拍下的照片：幾乎所有東西都還在原處，但影像裡有幾小塊挪動了一點點——一輛經過的車向右滑去，一隻手向上飄移。光流在每個像素上畫一支小箭頭，標出它在兩幀之間看起來朝哪個方向、移動了多遠。把所有這些箭頭疊在一起，你就得到一片運動的場，一張描繪整幅畫面如何流動的地圖。

「表觀」二字很要緊：光流只知道像素動了，卻不知道為什麼動。同樣一批朝右的箭頭，可能意味著車向右開了，也可能是相機向左搖了，或者兩者都有。電腦估算這片光流時，會假設一個明亮的小點從這一幀到下一幀大體保持同樣的亮度，然後逐塊地問：這份亮度跑到哪裡去了？把這些小塊對上號，就得到了那些箭頭。當運動又小又平滑時，它運作得極好；而面對一堵空白的牆（沒有紋理可供追蹤），或當物體在兩幀之間動得太快時，它就會吃力。

對機器人來說，這一片流動的箭頭之場，是一條豐富又廉價的運動線索，只用一台普通相機就能得到。如果整片場都從一個中心點向外湧流，機器人就是在往前走（越靠邊緣，一切掠過得越快，就像透過汽車擋風玻璃看出去的景象）；而當機器人在世界裡移動時，近處的物體產生大箭頭，遠處的背景幾乎不動，這就暗示了距離——不過這條深度線索只在相機平移行進時才成立，相機若只是原地轉動就不行，因為單純的旋轉會讓遠近一同移動。一小塊逆著大勢移動的箭頭，則標出了某個正在自行運動的東西。機器人用光流來穩穩懸停、躲開迎面而來的障礙、估計自己的速度——很像一隻蜜蜂憑著世界從眼前掠過的樣子來判斷自己的飛行。