Хочу из вебкамеры сделать датчик передвижения - наподобие оптической мыши. В ходе обзора имеющихся методов оценки смещения по соседним изображениям натолкнулся на чудесный метод (чудесный, исходя из нетребовательности к ресурсам и скорости работы): Viewfinder Alignment ("Выравнивание видоискателя"?).

В принципе, то, что происходит в начале, более-менее понятно. Находим градиенты изображения в 4-ех направлениях: горизонтальный, вертикальный и два диагональных. На листинге (синтаксис Матлаба) показано, как мы получаем горизонтальный градиент (1). Затем для него создается массив, в каждый элемент которого суммируются вертикальные элементы градиента (2):



Не знаю как называется эта штука (2), но на ней действительно (как и заявлено в описании метода) прослеживаются всплески в тех местах, где на изображении встречаются однородные вертикальные линии. Подобным способом получаются и остальные градиенты.

Непонятным остается следующее. Что мы делаем после того, как получили эти массивы? Как находим максимумы? И, собственно, как оцениваем смещение?

Вначале выделяются границы. 
Границы выделяются. Обычными градиентным методом по 4 направлениям.
Далее считаются интегральные проекции, то что вы суммами назвали.
Затем идёт выравнивание при помощи минимизации ошибки следующего кадра от предыдущего. Формулы приведены. Слишком устал чтобы переводит. Думаю можно взять матожидания и их разности этого должно хватить для минимизации ошибки. 

Но это не всё они ещё и повороты обрабатывают, но про это они описывают в общих словах. Для поворота после выделяю углы, алгоритм они не описывали но думаю в вилках должны были указать. 
Затем идёт определение вращения.  Так как гаризонатальные искажения мы уже нашли то ясно что сичтают поворот они от цента. Думаю методика аналогична тому как сделали с вертикалями через интегральные проекции только в этот раз в полярной системе координат. Углы в центре надо отсеять так как вносят большую ошибку.

Если время найду займусь сделаю. Давно хочу сделать подвижный сканер документов всё руки не доходят.