计算图像中相机和像素之间的距离

Question

您能否给我提示确定相机与图像中像素之间距离的方法（以现实世界中的单位，即cm/m/..）。

我拥有的信息是：摄像机水平（120度）和垂直（90度）视野，摄像机角度（-5度）和摄像机放置高度（30厘米）。

我不确定这是否是我需要的一切。请告诉我关于相机的信息，以及如何计算相机与一个像素之间的距离？

可能是不正确的，告诉'相机之间的距离和像素'，但我想这很清楚我的意思。如果不清楚，请在评论中写下。

预先感谢您！

Answer 1

我认为你的意思是，“如何用一台相机计算每个像素的深度？” Rotem在评论中提到，如果不添加某些特殊的硬件，这是不可行的。有例外，虽然我希望你的时间或预算可能有限，但我会列举一些。

如果你想找到深度，以便你的玩具车可以避免碰撞，那么你不需要假设需要进行深度测量。谷歌“避免光流碰撞”，看看是否符合你的需求。

如果您想要测量深度作为某些同时映射和本地化（SLAM）方案的一部分，那么这是一个需要解决的不同问题。虽然难以实施，并且可能不能远程一种用于玩具汽车项目是可行的，也有使用单个照相机来测量距离的几种方法：

• 光的项目的图案，优选用一个或多个激光线或激光光斑，并根据点发散或收敛来确定深度。 Kinect版本1采用“结构化光”的原理，但实现过于复杂，无法完全重现。对于简单的碰撞警告，您可以应用相同的原则，更简单。例如，如果图像右侧的投影光图变化很快，请左转！学习如何使用结构光来估计距离是一项重要的项目，但有很多参考文献。
• 拆分光路，使一个摄像头传感器可以看到两个不同的世界观。我不知道小型摄像机的光分路器，但它们可能存在。但即使您找到了分离器，仍然存在实施立体视觉的难题。立体视觉存在固有的问题（见下文）。
• 使用不同的传感器，例如稍微有点小但可以产生深度数据的小型Intel R200。 （http://click.intel.com/intel-realsense-developer-kit-r200.html）
• 使用飞行时间相机。这些是内置于Kinect版本2中的传感器类型以及多种手势识别传感器。几家公司已经或正在积极开发微小的飞行时间传感器。他们将生成深度数据并提供全彩色图像。
• 只能在受控环境下驾驶汽车。

玩具车的操作环境很重要。如果您可以将玩具车的环境限制在严格控制的环境中，则可以限制编写复杂算法的需求。与许多成像问题一样，一个狭义定义的问题可能是直接解决的，而一般问题可能几乎不可能解决。如果你想让你的汽车在“任何地方”（这可能不是真的）运行，假设问题是不可解决的。

即使你有一个代表现有的最好技术的现成的，货架深度传感器，你仍然会遇到限制：

• 每种类型的深度感应的有弱点。市场上没有深度传感器在黑暗，有光泽的表面上表现不错。 （有些光点传感器可以在黑暗，有光泽的表面上使用，但区域传感器不会。）立体声传感器在大型无特征区域存在问题，并且还需要大量处理能力。等等。
• 一旦你有一个深度图像，你仍然需要运行计算，缺乏大量的板载处理能力，这将很难在玩具车上完成。
• 如果您不得不作出许多妥协来使用深度感测，那么您可以考虑只使用更简单的超声波传感器来避免碰撞。

祝你好运！