opticalFlo​wLKの出力を用いて​Quiverプロット​を行いたい

openExample('vision/ComputeOpticalFlowUsingLucasKanadeAlgorithmExample')を用いてLucas-Kanade アルゴリズムを使用したオプティカル フローの計算を行っています。

while hasFrame(vidReader)
    frameRGB = readFrame(vidReader);
    frameGray = im2gray(frameRGB);
    flow = estimateFlow(opticFlow,frameGray);
    imshow(frameRGB)
    hold on
    plot(flow,'DecimationFactor',[5 5],'ScaleFactor',10,'Parent',hPlot);
    hold off
    pause(10^-3)
end

7行目のオプティカルフロープロット関数をquiverで置きかえて

例えば

% カラーマップ作成
colormap jet ; cmap=colormap;

 %プロットのメッシュ作成
    borderOffset   = 5;
    decimFactorRow = 50;
    decimFactorCol = 50;    
    %%
    R = Mov.Height;
    C = Mov.Width;
    RV = borderOffset:decimFactorRow:(R-borderOffset);   
    CV = borderOffset:decimFactorCol:(C-borderOffset);
    [Y, X] = meshgrid(CV,RV);

% オプティカルフローの計算
    flow = estimateFlow(opticFlow,frameGray);
U = flow.Vx ;    V = flow.V y;    L = hypot(U,V);

% ベクトルをオプティカルフローの大きさに応じて変化させる
for k = 1:numel(X)  
    quiver(X(k)*100,Y(k)*100,U(k)*20,V(k)*20,'Color',cmap(ceil(L(k)*128),:));
end

の様にベクトルを1本1本書いてそれぞれの色をオプティカルフローの大きさに応じて変化させたいと思っています。

しかし、単純な置き換えでは上手くいかず、

位置 1 のインデックスが無効です。配列インデックスは正の整数または logical 値でなければなりません。

のエラーが出てきます。

どの様に解決すれば宜しいでしょうか。

[Atsushi Ueno]

estimateFlowの出力は画像と同サイズで間引きも無いので、XY座標も同サイズにするのが良いと思います。

それよりも quiver 関数で矢印を1本ずつ描くのはちょっと遅過ぎて、いけてないですね。

colormap jet ; cmap=colormap;% カラーマップ作成
vidReader = VideoReader('visiontraffic.avi','CurrentTime',11);
frameRGB = readFrame(vidReader);
H = height(frameRGB); % 360
W = width(frameRGB); % 640
[Y,X] = meshgrid(1:W,1:H);
opticFlow = opticalFlowHS;
if hasFrame(vidReader) % とりあえず1フレームだけ
    frameRGB = readFrame(vidReader);
    frameGray = im2gray(frameRGB);
    flow = estimateFlow(opticFlow,frameGray);    % オプティカルフローの計算
    U = flow.Vx; V = flow.Vy; L = hypot(U,V);
    imshow(frameRGB); hold on
    for x = 1:10:W
    for y = 1:10:H 
    quiver(x,y,U(y,x)*100,V(y,x)*100,'Color','w');%cmap(ceil(L(y,x)*128),:));
    end
    end
end

[巧 平山]

ベクトルの長さ毎に色を変化させたいのでquiver関数をつかっています。

plotでは上手くいかないためこのような手段を取っているのですが、

出力を速くする別の手段はございますでしょうか？？

[Atsushi Ueno]

>出力を速くする別の手段はございますでしょうか？？

あります。普通にquiver関数で複数の矢印を纏めて一回で描画した後、個々の矢印の色を設定します。

昔(R2014a以前)は不可能だったらしいのですが、現在のMATLABでは可能になっているのだそうです。

以前の質問の時にも下記の記事を真似ようとしていたのですが...

matlab - quiver3 arrow color corresponding to magnitude - Stack Overflow

quiver グラフの外観と動作 - MATLAB - MathWorks 日本

内容を理解したら追記します。

[Atsushi Ueno]

colormap jet;
vidReader = VideoReader('visiontraffic.avi','CurrentTime',11);
frameRGB = readFrame(vidReader);
H = height(frameRGB); % 360
W = width(frameRGB); % 640
[Y,X] = meshgrid(1:W,1:H);
opticFlow = opticalFlowHS;

for k = 1:70
frameRGB = readFrame(vidReader);
frameGray = im2gray(frameRGB);
flow = estimateFlow(opticFlow,frameGray);    % オプティカルフローの計算
U = flow.Vx; V = flow.Vy; L = hypot(U,V);
imshow(frameRGB); hold on
q = quiver(Y,X,U,V);
currentColormap = colormap(gca);
[~, ~, ind] = histcounts(L, size(currentColormap, 1));
cmap = uint8(ind2rgb(ind(:), currentColormap) * 255);
cmap(:,:,4) = 255;
cmap = permute(repmat(cmap, [1 3 1]), [2 1 3]);
set(q.Head,'ColorBinding','interpolated','ColorData',reshape(cmap(1:3,:,:), [], 4).');
set(q.Tail,'ColorBinding','interpolated','ColorData',reshape(cmap(1:2,:,:), [], 4).');
end

[巧 平山]

きれいな描画で、求めるのはこれだと思います。解決して頂き、ありがとうございました。お手数をお掛けして申し訳ございませんでした。

[巧 平山]

もしよろしければコードの説明を頂けますか？？

[Atsushi Ueno]

コメント遅くなりました。「内容を理解したら追記します」と書きましたが、当時も良く分からないまま追記しましたし、もうすっかり忘れてしまいました。

Quiver オブジェクトのプロパティ”Head”(矢じり部分)と”Tail”(矢の軸部分)は、quiverのプロパティの説明に登場しません。隠しプロパティなのではないかと思います。

現在のカラーマップ(デフォルトで64色のグラデーション)の色数をビン数として、矢印の長さを各ビンに分配します。つまり、矢印の長さに応じた色を決めています。この色を全ての矢印(矢じりと軸に分かれたプロパティ)各々に対し設定しています。