opencv - 我如何使用opencv测量视频中检测到的物体与摄像机的距离？

Question

我只知道视频中对象的高度和宽度。有人可以指导我使用 C 或 C++ 计算视频中检测到的物体与摄像机的距离吗？有什么算法或公式可以做到这一点吗？提前致谢

Answer 1

Martin Ch 说您需要校准相机是正确的，但正如 vasile 指出的那样，这不是线性变化。校准你的相机意味着找到这个矩阵

camera_matrix = [fx,0 ,cx,
                 0,fy,cy,
                 0,0, 1];

此矩阵在 3 维坐标 (x,y,z) 上运行并将其转换为二维 homogeneous协调。要转换为您的常规欧氏 (x,y) 坐标，只需将第一个和第二个分量除以第三个分量即可。那么现在这些变量在做什么？

cx/cy:它们的存在是为了让您根据需要更改坐标系。例如，您可能希望相机空间中的原点位于图像的左上角，而世界空间中的原点位于图像的中心。在那种情况下

cx = -width/2;
cy = -height/2;

如果您不更改坐标系，只需将它们保留为 0。

fx/fy:这些以 x 像素和 y 像素为单位指定您的焦距，它们通常接近相同的值，因此您可以只给它们相同的值 f .这些参数本质上定义了透视效果的强度。假设没有 cx 和 cy，从世界坐标到屏幕坐标的映射(你可以从上面的矩阵自己算出)

xsc = fx*xworld/zworld;
ysc = fy*yworld/zworld;

如您所见，使物体在近处变大而在远处变小的重要量是比率 f/z。它不是线性的，但通过使用齐次坐标，我们仍然可以使用线性变换。

简而言之。使用校准的相机和世界坐标中已知的物体大小，您可以计算它与相机的距离。如果您缺少其中任何一个，那是不可能的。在不知道世界坐标中的对象大小的情况下，您可以做的最好的事情是通过确定比率 xworld/zworld(知道 fx)将其屏幕位置映射到世界坐标中的射线。