进距算法
‘壹’ 摄像头测量距离原理是什么
1. 单目摄像头用于测距时,需要基于已知长度进行计算。
2. 原理在于利用相机的焦距(f)、镜头光心位置以及物体在图像传感器上的高度(h),与物体实际高度(H)和距离(d)之间的关系,建立数学模型。
3. 通过已知物体高度和相机到物体的距离,可以推算出图像的高度与实际高度的比例关系,进而求出物体与相机之间的距离。
4. 计算公式为:F = (P x D) / W,其中P为图像中物体的像素宽度,D为相机到物体的距离,W为物体的实际宽度。
5. 以A4纸为例,通过测量A4纸的像素宽度、相机距离纸张的距离和纸张的宽度,可以计算出相机的焦距F。
6. 之后,根据相似三角形原理,当相机距离物体远近变化时,即可计算出新的距离。
7. 实现步骤包括:采集图像、物体检测、坐标转换以及距离计算。
8. 具体步骤如下:
1. 使用摄像头采集前方道路图像。
2. 在图像中检测并框选目标物体。
3. 确定矩形框的底边在图像平面坐标系中的两个点(u1,v1)和(u2,v2)。
4. 利用几何关系计算物体在实际空间中的坐标(x1, y1)和(x2, y2)。
5. 使用欧氏距离公式计算距离d。
9. 难点涉及图像畸变矫正、坐标系统转换、检测算法的实现以及距离计算的准确性。
10. 相机镜头畸变矫正过程包括外参数矩阵、内参数矩阵和畸变参数矩阵的理解与应用。
11. 外参数描述目标点在世界坐标系和相机坐标系之间的旋转和平移关系;
12. 内参数涉及点在相机坐标系与像素坐标系之间的映射关系;
13. 畸变参数则修正因镜头设计导致的图像变形。
14. 实现代码基于Python,使用OpenCV库进行图像处理。
15. 代码首先定义目标距离、宽度和图片列表,然后实现目标检测和距离计算功能。
16. 程序通过读取图片、检测矩形、计算焦距和距离,最后在图像上标注距离信息,完成单目测距任务。
‘贰’ 弗洛伊德算法求出最短距离
(1)利用二维数组dist[i][j]记录当前vi到vj的最短路径长度,数组dist的初值等于图的带权邻接矩阵;
(3)依次向S中加入v0,v1…vn-1,每加入一个顶点,蠢脊对dist[i][j]进行一次修正:设S={v0,v1…vk-1},加入vk,则dist(k)[i][j]=min{dist(k-1)[i][j],dist(k-1)[i][k]+dist(k-1)[k][j]}。
dist(k)[i][j]的含义:允许中间顶点的笑迹序号最大为k时从vi到vj的最短路径长度。
dist(n-1)[i][j]就是vi到vj的最短路径长度。
弗洛伊德最短距离算法(FloydShortestPathAlgorithm)又称为插点法,是一种利用动态规划的思想寻找给定的加权图中多源点之间最短路径的算法。该算法名称以创始人之一、1978年图灵奖获得者、斯坦福大学计算机科学系教授罗伯特·弗洛伊德命名。
中文名弗洛伊德最短距离算法
外文名FloydShortestPathAlgorithm
所属学科IT
所属领域程序设计
简介
最短路问题是网络最优化中一个基本而又非常重要的问题,这一问题相对比较简单,在实际生产和生活中经常遇到,许多的网络最优化问题可以化为最短路问题,或者用最短路算法作为其子程序.因此,最短路的用途已远远超出其表面意义迄今为止,所有最短路算法都只对不含负回路的网络有效,实际上对含有负回路的网络,其最短路问题是NP困难的,因此本研究所讨论的网络也不含负回路.此外,如果将无向图每条边用两条端点相同、方向相反的弧来代替,可以将其化为有向图,因而不讨论无向图.本研究中未述及的术语、记号。
Floyd算法是一种用于寻找给定加权图中顶点间最短路径的算法,以1978年图灵奖获得者斯坦福大学计算机科学系教授RobertW.Floyd命名。Floyd算法采用带升渗动态规划的原理计算两两顶点间最短路径,主要解决网络路由寻找最优路径的问题。