本发明公开了基于数字图像的温控泥沙沉降试验装置和沉速分析方法，涉及水利工程试验技术领域，基于数字图像的温控泥沙沉降试验装置，包括沉降筒、水温调节组件以及沉降监测机构；所述沉降筒的底部设置有排水孔；所述水温调节组件设置在沉降筒的外侧，其用于对所述沉降筒内部水温进行调节；所述沉降监测机构设置在所述沉降筒外侧，其用于对所述沉降筒中泥沙沉降画面进行采集。本发明实现在稳定低温环境下，对泥沙静水沉降过程进行观测，并通过以LK光流法为原理的视频沉速分析方法快速计算出泥沙沉速，可以不必进行多组重复性实验，同时可以记录沉速的变化过程，工作量小，效率高。