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针对现有的基于特征场的运动场估计方法对帧间位移比较大时运动参数建立困难的问题,提出了基于目标轮廓图像序列的运动估计理论和参数重建方法.该方法基于水平集方法理论,通过对二维轮廓线的标识处理,对轮廓线的演化运动序列进行了建模,并通过仿真试验进行了验证.本方法可用于重建瞬态目标及形变目标的运动位移、速度和加速度等运动参数检测研究,尤其可用于膛口火焰、爆炸过程分析等动态图像检测领域.