基于MATLAB的Lucas_Kanade光流场计算与可视化系统

资 源 简 介

本项目在MATLAB环境下实现了完整的Lucas_Kanade光流场计算系统，包含图像预处理、运动向量计算、动态可视化及性能评估模块，支持对视频序列的像素级运动分析，为计算机视觉研究提供实用工具。

详 情 说 明

Lucas_Kanade光流场计算与可视化系统

项目介绍

本项目实现基于Lucas_Kanade算法的光流场计算系统，能够处理连续视频帧序列，计算像素点的运动向量场。系统集成了图像预处理、光流计算、结果可视化和性能评估等功能模块，支持对计算结果的动态显示和定量分析。

功能特性

• 核心算法：采用经典的Lucas_Kanade光流计算方法
• 多尺度处理：支持金字塔分层跟踪，提升大运动目标的检测精度
• 灵活输入：支持灰度图像序列输入，可自定义计算参数
• 可视化展示：提供光流矢量场图和颜色编码图两种可视化方式
• 定量分析：输出运动幅度、方向分布等统计指标
• 动态演示：支持连续帧光流变化的动画演示

使用方法

输入要求

1. 视频序列：连续的灰度图像序列（uint8格式）
2. 参数设置：

- 窗口大小：默认15×15像素 - 金字塔层数：默认3层 - 迭代次数：可自定义

1. 感兴趣区域：可选指定区域进行光流计算

输出结果

1. 光流场数据矩阵（包含u/v速度分量）
2. 叠加在原图上的光流可视化图像
3. 运动统计指标（平均幅度、方向分布等）
4. 光流动画演示序列

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Image Processing Toolbox
• 内存：建议4GB以上
• 存储空间：500MB可用空间

文件说明

主程序文件作为系统的控制核心，承担着整个光流计算流程的调度与管理职责。其主要实现了以下关键功能：系统参数初始化与配置管理、图像数据的读取与预处理操作、多尺度金字塔的构建与光流计算过程、计算结果的多种可视化展示（包括静态矢量图和动态动画）、性能指标的量化分析与输出报告生成。该文件通过模块化集成确保了算法流程的高效执行和用户交互的便捷性。