目前实现光流计算的主流方法有很多,变分方法就是其中之一。本文首先介绍了在光流计算方面国内外研究现状以及其应用范围。然后又建立了小位移光流计算的通用变分模型,并且运用传统的差分方法进行求解。文章中分不同的先验条件对模型进行了推导。变分能量泛函中的数据项的决定取决于先验条件,这些条件包括光照条件和运动类型假设条件,例如亮度常值、梯度常值、Hessian矩阵常值、梯度的范数常值、拉普拉斯算子常值以及Hessian矩阵行列式常值假设。之后又引入的Split-Bregman方法,实验中将两种方法做了比较,结果显示使用Split-Bregman方法进行光流计算能够在保证图像质量的同时,又加快能量泛函的收敛速度。本文的另一研究内容是在小位移光流计算的基础上,针对大位移光流计算展开研究,并采用了计算效率较高的Split-Bregman迭代方法,与小位移光流计算相比,在处理大位移图像时能够获得更好的光流场。