【MATLAB实现】序列图像运动估计与补偿分析系统

资 源 简 介

本MATLAB项目通过对图像序列进行帧间运动矢量计算，实现高精度运动轨迹估计与动态补偿。系统可有效消除图像抖动，提升序列稳定性，适用于视频稳像、运动目标跟踪及动态场景分析。

详 情 说 明

基于序列图像的运动估计与补偿分析系统

项目介绍

本项目是一个对连续图像序列进行精准运动分析的集成系统。系统通过计算帧间像素运动矢量，实现对目标物体的运动轨迹估计，并利用运动补偿技术有效消除图像抖动、增强序列稳定性。可广泛应用于视频稳像、运动目标跟踪、动态场景分析等领域，提供直观的运动矢量场和补偿效果可视化。

功能特性

• 多源输入支持：支持读取AVI/MP4格式视频文件或JPG/PNG格式图像序列文件夹。
• 灵活算法选择：提供基于块匹配的运动估计算法（菱形搜索、三步搜索）和光流法（Lucas-Kanade、Horn-Schunck）两种主流技术路径。
• 高级运动补偿：采用双向运动补偿或重叠块运动补偿技术，有效提升图像序列的稳定性。
• 全面输出结果：生成运动矢量场矩阵、补偿后图像序列、运动分析报告及多种可视化图表（运动矢量箭头图、补偿前后对比动画等）。

使用方法

1. 准备输入数据：准备好视频文件或图像序列文件夹。
2. 参数配置：在配置文件中设置图像参数（帧率、图像尺寸等）和运动估计参数（搜索窗口大小、块尺寸、运动模型等）。
3. 运行系统：执行主程序，系统将自动进行运动估计与补偿分析。
4. 查看结果：在输出目录中查看生成的稳定化图像序列、运动分析报告和可视化效果图。

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11, Linux (Ubuntu 18.04+), macOS (10.14+)
• MATLAB：版本 R2018b 或更高版本
• 必备工具箱：Image Processing Toolbox, Computer Vision System Toolbox
• 内存：建议 8GB RAM 以上
• 存储空间：至少 2GB 可用空间

文件说明

主程序文件作为系统的总控调度核心，负责协调整个运动估计与补偿分析流程。其主要能力包括：初始化系统参数与环境，调度数据读取模块加载图像序列，根据用户选择调用相应的运动估计算法进行矢量场计算，实施运动补偿处理以生成稳定图像序列，协调可视化模块绘制运动矢量场和对比效果图，并最终生成包含全局运动参数和局部运动统计的分析报告。