OpenCV中两点之间的距离答案

【问题标题】：Distance between two points in OpenCVOpenCV中两点之间的距离
【发布时间】：2012-08-22 04:13:16
【问题描述】：

我想测量两点之间的实际距离，比如路上有辆车在我前面，我和车辆之间的距离是多少？

我是这样进行的：

1) 找到透视变换以获得顶视图。

2) 然后尝试寻找距离。

问题是我无法获得正确的顶视图。

如果有其他方法请告诉。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

要测量两个 3D 点之间的距离，您需要找到两个点的 3D 坐标。那么欧式距离就很容易计算了：

d(p1,p2)= sqrt{(p1_x - p2_x)^2+(p1_y - p2_y)^2+(p1_z - p2_z)^2}

这里的问题是在场景中找到物体的 3D 点（因为你知道你在哪里，在相机，参考坐标）。

要找到 3D 位置，您需要找到单应性或相机姿势。为此，您需要检测场景中的至少 4 个点，这些点与您先验知道的已知模型或图像的 4 个点相匹配。例如，如果您有汽车的 3D 模型，并且您能够检测场景中与您的 3D 模型相对应的真实汽车的点，您将能够计算单应变换，从而计算出车辆的 3D 位置。那些点。

反正问题很复杂，需要使用很多算法进行检测、匹配、校准，还需要知道要检测的对象是什么。

【讨论】：

【解决方案2】：

问题比你想象的要难。即使在某些假设下：

如果其中一个假设不成立，那么测量距离将非常困难。但如果他们确实持有，您需要执行以下操作：

将透视转换为顶视图对您没有帮助（因为根据定义，透视会扭曲距离）。即使在俯视图中，光线也以透视方式移动。您需要的是“正交”投影。它模拟了相机处于无限高度+无限大变焦时的顶视图。就像您在卫星图像或地图中看到的那样。
你问为什么需要这样一个奇怪的转变？正交变换和透视变换之间的区别在于，在透视中，对象之间的距离取决于 tan(a)，而在正交变换中则取决于 sin(a)。 a - 是距离线（两点之间的线）占据的相机视野角度。当 'a' 是一个比 tan('a') = sin('a') 非常小的角度时，您可以使用保护变换。但是由于您的网络摄像头具有约 50 - 70 度的广角，您将能够通过仅在图像中心进行保护变换来准确计算距离。
此外，您必须在计算距离之前消除相机镜头失真。
所以第一步是校准您的相机并使用 cvUnDistort() 来校正其视图。
据我所知，openCV 中没有内置的正交变换。因此，您可以在校正后的图像上使用顶视图投影变换，但只有当两辆车都靠近图像中心时，您的距离才会准确。
您可以使用 unDisrtort() 实现正交变换，但这需要一些时间，因为您可能不熟悉相机模型和相机校准数学。在 unDistort() 中，您基本上应该插入与 sin('a') 匹配的泰勒展开级数的系数，即 a,-a^2/2,... 等...

无论如何，正如我之前所说，测量距离是一个非常困难的问题。我建议以下简单但不太准确的解决方案：

校正镜头畸变
应用顶视图投影变换
如果您发现当车辆远离图像中心时距离测量会产生错误，请尝试添加手动校正。你可以在这里找到一个几乎可以满足你需要的开源： http://code.google.com/p/signfinder/wiki/HowSignfinderWorks 该软件检测街道名称标志，并应用投影校正以便能够阅读文本。希望对您有所帮助

【讨论】：