Как найти расстояние (физическое в м и пикселях) между двумя объектами (точками) на изображении в OpenCV и C+++?

Question

Im, использующий OpenCV и C++. Я уже сделал код, где можно найти центр объекта. У меня также есть предварительная информация о расстоянии между камерой и объектом (объектами) на изображении. Мне нужно вычислить расстояние (реальное физическое в m или см, а также одно в пикселях) между двумя объектами изображения или между двумя центрами этих объектов).

Это код, который поможет вам найти момент центра прямоугольного объекта. Аналогичным подходом было бы найти центр другой формы (объекта).

int main(int argc,char** argv) 
{ 

      Mat image = imread("000167.png"); 
      Mat gray,bw,dil,erd, dst_final; 
     Mat new_src=image.clone(); 

    for(int y = 0; y < image.rows; y++) 
    { 
     for(int x = 0; x < image.cols; x++) 
     { 
       for(int c = 0; c < 3; c++) 
       { 
        new_src.at<Vec3b>(y,x)[c]= saturate_cast<uchar>(1.5*(image.at<Vec3b>(y,x)[c])); 

       } 
     } 
    } 


     cv::GaussianBlur(new_src, src_gray, cv::Size(3,3),1,1,BORDER_DEFAULT); //original 
     medianBlur(new_src, src_gray, 11); 
     blur(new_src, src_gray, Size(3,3)); 
     cvtColor(src_gray,gray,CV_BGR2GRAY); 
     Canny(gray,bw,600,1200,5,true); 
        Mat grad,bw1; 
        Mat morphKernel = getStructuringElement(MORPH_ELLIPSE, Size(20,10)); 
        morphologyEx(bw, grad, MORPH_GRADIENT, morphKernel);   
        threshold(grad, bw1, 255.0, 255.0, THRESH_BINARY | THRESH_OTSU);     

      vector<vector<Point> > contours; 
     vector<vector<Point> > rough; 
     vector<vector<Point> >rough_color; 
     vector<vector<Point> >precise; 
      vector<Vec4i> hierarchy; 
     Mat dst = image.clone(); 
      findContours(bw1.clone(), contours, CV_RETR_CCOMP, CV_CHAIN_APPROX_SIMPLE); 

     vector<Point> approx; 

     for(int i = 0; i< contours.size(); i++) 
     { 

      approxPolyDP(Mat(contours[i]), approx, arcLength(Mat(contours[i]), true) * 0.01, true); 
      if (fabs(contourArea(approx)) <2000 || fabs(contourArea(approx))>50000)          
       continue; 

        Rect r = boundingRect(contours[i]); 
        if((float) (r.height/r.width) > 1.5 && (float) (r.height/r.width) <3) 
        { 
        rough.push_back(approx); 
        } 
     } 

     for(int i = 0; i < rough.size(); i++) 
     { 
      Rect bound=boundingRect(rough[i]); 
      Rect x, y, w, h = boundingRect(rough[i]); 
      rectangle(dst,Point(bound.br().x,bound.br().y), Point(bound.tl().x,bound.tl().y),Scalar(255, 0, 0),2); 
      RotatedRect rectPoint = minAreaRect(rough[i]); 

       Point2f fourPoint2f_rough[4]; 
       rectPoint.points(fourPoint2f_rough); 
      vector<Point> fourPoint_rough; 
      for(int i = 0; i <4; i++) 
     { 
      fourPoint_rough.push_back(fourPoint2f_rough[i]); 
     } 


     { 
      line(dst, fourPoint2f_rough[i], fourPoint2f_rough[i + 1], Scalar(255,0,0), 3); 
     } 
     line(dst, fourPoint2f_rough[0], fourPoint2f_rough[3], Scalar(255,0,0), 3); */ 
     } 

     if(rough.size() !=0) 
     { 
     for(int i = 0; i< rough.size(); i++) 
     { 
      vector<Moments> mu(1); 
      vector<Point2f> mc(1); 
      int gray_level; 
      // compute the central momment 
      mu[0] = moments(rough[i], false); 
      mc[0] = Point2f(mu[0].m10/mu[0].m00 , mu[0].m01/mu[0].m00); 
      circle(dst, mc[0], 4, Scalar(0,0,255), -1, 8, 0); 
      gray_level=gray.at<uchar>(mc[0]); 
      if(gray_level<200 && gray_level>20) 
      {rough_color.push_back(rough[i]);} 
     } 


     for(int i = 0; i < rough_color.size(); i++) 
     { 
      Rect bound=boundingRect(rough_color[i]); 
      Rect x, y, w, h = boundingRect(rough_color[i]); 
      RotatedRect rectPoint = minAreaRect(rough_color[i]); 
       Point2f fourPoint2f_color[4]; 
       rectPoint.points(fourPoint2f_color); 
     vector<Point> fourPoint_color; 
     for(int i = 0; i <4; i++) 
     { 
      fourPoint_color.push_back(fourPoint2f_color[i]); 
     } 


     for (int i = 0; i < 3; i++) 
     { 
      line(dst, fourPoint2f_color[i], fourPoint2f_color[i + 1], Scalar(0,255,0), 3); 
     } 
     line(dst, fourPoint2f_color[0], fourPoint2f_color[3], Scalar(0,255,0), 3); 
     } 

     } 
... 

Так просто нужен код, чтобы получить расстояние (реальное в см или м и один в пикселях) между этими двумя моментами центра (два центра объектов в изображении). Я включаю исходное изображение центра в окне прямоугольника (красная точка в окне). Поэтому в этом случае я хотел бы вычислить расстояние между окном и знаком «ОТКРЫТЬ».

Answer 1

Этот ответ о получении метрики расстояния между двумя точками.

Если:

• две точки находятся на (геометрической) плоскости, перпендикулярной к оптической оси камеры
• у вас есть расстояние между центром камеры и плоскости

то метрика расстояние между этими двумя точками может быть вычислено с помощью основы проекции:

• d_m: метрическое расстояние между двумя точками (м.)
• d_p: расстояние пикселя между двумя точками
• F: (м.) Фокусное
• к: NBE пикселей на метр датчика камеры (= 1/пс, пс: размер пикселя, Ususally от 5 до 10 мкм)
• z_M:. расстояние между двумя точками (м)

Мы имеем: d_p = k . f . d_M/Z_M

так: d_M = d_p . z_M/(k.f)

Если вышеуказанные условия не выполнены, это приведет к некоторой ошибке. Неясно, отвечают ли эти требования. Если это не так, тогда получить ответ невозможно. Если, возможно, не известен угол между плоскостью и осью, в этом случае потребуется некоторый базовый расчет тригонометрии.