基于OPENCV的单目测距

最新推荐文章于 2025-04-02 20:52:49 发布

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分类专栏：图像处理文章标签： opencv 单目测距

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/xiong2015job/article/details/81945355

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本文介绍了基于OpenCV的单目测距方法，通过A4纸和棋盘格进行摄像头校准，计算焦距，并展示了获取相机内参数矩阵的代码。利用校准参数实现对已知尺寸物体距离的测量。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

最近研究了一下单目测距，关于单目测距的原理有各位大神的讲解，这里只写一些自已使用上的记录，使用环境为windows10+opencv3.1+vs2015。

买了一个摄像头（笔记本的定焦摄像头也可以），不知道具体参数，想用它实现测距功能。

原理上就是根据三角性的相似性，假设摄像头焦距为f，摄像头距物体距离为dmm，物体在图像中的尺寸为p个像素（假设物体水平放置，为水平上的长度），物体实际长度为xmm，根据三角形相似性，有

$\frac{f}{d}=\frac{p}{x}$ （式1）

显然，这里的焦距是以图像像素为单位的。

这里我们可以以棋盘纸为标准，用于计算相关参数，我所画的棋盘纸是在A4纸上打印的单元格为为20m*20mm，7行*10列个格，即boardSize为9*6。

显然，现在焦距f是未知的，为了计算f，我们可以在距摄像头距离d的位置横放一张带有棋盘的A4纸。

首先，我们估计一下摄像头的焦距，调整A4纸的位置，使的横放的A4纸的一边刚好填满图像的横坐标，测量此时A4纸距摄像头的距离d1 = 300mm，因为A4纸的尺寸是固定的为210mm*297mm，若图像尺寸为640*480，则也就是将297mm的宽度填满图像中的640像素，这样就有

$\frac{f}{d1}=\frac{640}{297}$ (式2)

于是可以计算出焦距f。这里的值只是个大概估计值，可以用来后来用棋盘纸校准的时候相对照估量。

下面使用棋盘纸进行单目校准，关于棋盘纸的单目校准原理也有很多大神讲解，下面贴出来的仅为部分代码。里面缺少类成员函数声明以及相关头文件。

1、使用opencv获取图像，并保存。

//打开摄像头
bool CCamera::OpenCamera(int index, VideoCapture &cap)
{

	if (cap.isOpened())
	{
		std::cout << "警告!摄像头"<<index<<"已经被打开!" << std::endl;
	}

	if (cap.open(index))
	{

		cout << "摄像头" << index << "打开成功!" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "Error!摄像头" << index << "打开失败." << endl;
		return false;
	}

	return true;

}

//获取图像
void CCamera::GetCameraImage(VideoCapture cap, Mat &img)
{
	if (!cap.isOpened())
	{
		cout << "摄像头未打开!" << endl;
		return;
	}

	cap >> img;


}

//保存图像
int CCamera::SaveCameraImage(VideoCapture cap, int nGroup)
{

	Mat img;

	string imgName;
	int index = 1;

	cout << "--------操作指南--------" << endl;
	cout << "按'q'或'Q'退出图像采集\

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