单目测距的算法 单目测距的算法

单目测距算法

相似三角形原理

利用相似三角形的几何特性，可以推导出物体或目标与相机之间的距离。通过建立相似三角形模型，能够计算出相机与已知尺寸物体之间的相对位置。

假定一个具有宽度为 W 的物体或目标。将其放置在距离相机为 D 的位置，并通过相机对物体进行成像，测量其在图像中的像素宽度 P。

由此可推导出相机焦距的表达式：

F = (P × D) / W

举例说明，将一张标准尺寸为 8.5 × 11 英寸的 A4 纸（横向放置；W = 11 英寸）放置在距离相机 D = 24 英寸的位置，并对其进行拍摄。测量得到图像中 A4 纸的像素宽度为 P = 249 像素。代入公式计算得出焦距 F：

F = (248 像素 × 24 英寸) / 11 英寸 = 543.45。

当调整相机与目标之间的相对位置时，可以继续应用相似三角形原理来求解目标与相机的距离：

D’ = (W × F) / P。

例如，将相机移动至距离目标 3 英尺（即 36 英寸）的位置，并再次拍摄上述 A4 纸。通过图像处理技术获取照片中 A4 纸的像素宽度为 170 像素。将该数值代入公式可得：

D’ = (11 英寸 × 543.45) / 170 ≈ 35 英寸，约等于实际距离的 36 英寸，即相当于 3 英尺。

从上述分析可知，要计算目标到摄像机的距离 D’，需要掌握两个关键参数：摄像机焦