OpenCV中求已知纵横比的矩形的距离

我正在开发一个 OpenCV 程序来查找从相机到具有已知长宽比的矩形的距离。求出从前向视图看到的到矩形的距离效果很好：

实际距离与计算出的距离非常接近：

            wtarget · pimage
d = c ——————————————————————————
       2 · ptarget · tan(θfov / 2)
  

Where w_target is the actual width (in inches) of the target, p_image is the pixel width of the overall image, p_target is the length of the largest width (in pixels) of the detected quadrilateral, and θ_fov is the FOV of our webcam. This is then multiplied by some constant c.

当从非向前的角度查看目标矩形时，就会出现此问题：

这两个方向之间的实际距离差异很小，但检测到的距离相差近 2 英尺。

我想知道的是如何在考虑不同视角的情况下一致地计算距离。我尝试过getPerspectiveTransform，但这需要我知道目标的最终比例 - 我只知道纵横比。

这是你所知道的：

1. 左上角和右上角之间的距离（以英寸为单位）（w_target)
2. 这些角之间的距离（以像素为单位）在 2D 平面上 (p_target)

所以问题是你没有考虑到距离的缩小p_target当矩形有一定角度时。例如，当矩形旋转 45 度时，您将丢失大约一半的像素p_target，但你的公式假设w_target是常数，所以你高估了距离。

为了解决这个问题，您应该估计盒子转动的角度。我不确定是否有一种简单的方法可以从中提取该信息getPerspectiveTransform，但这也许是可能的。您可以设置约束优化，其中决策变量是距离和倾斜角度，并强制框上左右点之间的公制距离。

最后，无论您在做什么，都应该确保您的相机已校准。根据您的应用程序，您也许可以使用四月标签 https://april.eecs.umich.edu/wiki/index.php/AprilTags只是为了解决你的问题。