给定图像，您将如何找到物体的高度？答案

【问题标题】：How would you find the height of objects given an image?给定图像，您将如何找到物体的高度？
【发布时间】：2011-02-21 01:34:25
【问题描述】：

这不完全是一个编程问题。我只是想知道您对数字图像处理中的一个常见问题的方法是什么。

假设您有一张 jpg 格式的几棵树的图像。您将如何找到每棵树的高度？照片是您唯一的输入。

我想知道你不必编码的方法。因此，您的答案是否含糊或非 DIP-ish 都没关系。

小修正：高度不必是树的实际高度。高度可以采用任何比例。但应该与图片中的所有对象保持一致。

【问题讨论】：

如果照片是您唯一的输入，则无法完成。考虑从近距离拍摄的盆景树，而不是从远处拍摄的全尺寸树......
如果您从 exif 中获取日期和位置，那么您需要做的就是一些阴影检测。然后你就可以使用勾股定理计算高度了。
@Jim Lewis——照片是否有相关的元数据，比如镜头信息和焦距？因为如果你知道到树木的距离，以及像素到英寸（或英尺，或其他什么），那么这就是将树木与背景分开的问题。
基本上你需要知道图像中物体的确切高度。然后从那里您可以使用该确切高度与树木进行比较。
您需要在照片中添加一些可以相当准确地获得尺寸的东西。我不确定数学，但有一个 iPhone 应用程序使用图片中的信用卡来估计场景中对象的大小。也许这样的事情会帮助你......

标签： image-processing computer-vision photogrammetry

【解决方案1】：

使用摄影测量从图像中查找对象的大小很简单。摄影测量学是从照片进行测量的科学。为此，我们需要知道两件事，

相机和图像平面之间的距离（相机到物体的距离）。
焦距（以毫米和每毫米像素为单位）或图像传感器的物理尺寸。

以下是步骤：

校准相机

使用openCV校准相机。可以使用OpenCV calibrate.py工具和源码中提供的棋盘图案PNG生成校准矩阵。完成相机校准以找到相机参数。我用我的网络摄像头（为了校准我的网络摄像头）从多个角度拍摄了十多张棋盘照片。更多详情请查看openCV camera calibration。

我们将从校准矩阵中得到 f_x,f_y,c_x,c_y。

查看您拍摄的照片的详细信息，您会发现照片的原始分辨率（heightXwidth），并在它们的EXIF headers 中找到焦距值（f）。这些项目可能因您的相机而异。

每毫米像素数

我们需要知道图像传感器上每毫米的像素数 (px/mm)。

f_x=f*m_x

f_y=f*m_y

由于每个公式都有两个变量，我们可以求解 m_x 和 m_y。我只是将 f_x 和 f_y 平均得到 f_xy。

m=f_xy/focal_length_of_camera

插入图片

插入您需要从中找到图像实际大小的图像。您应该知道物体和相机之间的距离。求图片的尺寸（height1Xwidth1）

以像素为单位查找对象大小

确定对象的大小（以像素为单位）。我只是使用距离公式来查找所选线的长度。您可以采用任何其他方法。

在较低的分辨率下转换 px/mm

pxpermm_in_lower_resolution = (width1*m)/width

图像传感器中物体的尺寸

size_of_object_in_image_sensor = object_size_in_pixels/(pxpermm_in_lower_resolution)

对象的实际大小

物体的实际大小可以用上面的数据来计算，

real_size = (dist*size_of_object_in_image_sensor)/focal_length

【讨论】：

【解决方案2】：

如果您的图像是 3*3 并且您想找出图像的大小（即 3x3..so 3x3 = 9），现在我们有 8 个像素，从 0 到 8。所以 9/8=(___) KB。

如果您想以 MB 为单位查找图像的大小，就像上面的示例一样，只需执行 (9/8)/(1024)=(----)MB..

所以你会得到 Mb 的结果。

【讨论】：

【解决方案3】：

在这一领域进行了大量的计算机视觉研究。假设您不知道相机约束，您将不得不对场景和相机做出假设，以确定达到比例因子的高度。请注意，如果没有相机限制或图像中的参考高度，就无法区分从远处拍摄的高大树木和近距离拍摄的矮树之间的差异。 Criminisi 的 Single View Metrology 作品是一个很好的开始。

【讨论】：

谢谢。但是请参阅我不是在寻找确切的高度或任何东西。我只想要物体的相对高度。相对于任何你想要的东西。我如何在图片中测量它？
你看我引用的文件了吗？它有那个确切的应用程序。

【解决方案4】：

是的，这是可能的。你所描述的是围绕它的整个行业，称为Photogrammetry

【讨论】：

我看不出这与答案很接近。这是一个很好的链接...
不，我没有。仅仅是维基百科文章的链接不是答案

【解决方案5】：

我会依赖一个已知尺寸的物体出现在图片中。例如，一个男人。

或者，也许我们可以使用 EXIF 数据根据相机的传感器尺寸、镜头和使用的焦距对对象的大小进行逆向工程。这又取决于角度。当相机垂直于拍摄对象时，我们应该会得到最准确的结果。

【讨论】：

一个人的尺寸未知。除非你知道他站着和站着的高度。
听起来不错。但是你将如何隔离每个对象？背景中的物体等。

【解决方案6】：

假设它们的距离都相同，都是按比例计算的，您会希望找到一个可以保证的单一测量单位。例如，如果照片中有一个人，同样比例相同，并且您知道他们正好有 6 英尺高，您可以使用它作为衡量标准。然后你拿它，计算有多少堆叠成树。比如你需要这个人的3.5，那么：

3.5 * 6 = 21

给你一棵 21 英尺高的树。

如果所有事物都没有单一的参考点，或者如果它们都在不同的尺度上，那么您需要的信息比您不去那里容易获得的信息要多得多。

【讨论】：