如何获得从我的相机到 OpenCV ArUco 标记的距离

Question

我如何使用 OpenCV 的 ArUco 框架来获取从相机到 ArUco 标记的距离？

Answer 1

需要几个步骤才能获得从您的相机到 ArUco 标记的距离。

校准相机

这一步是最重要的。如果您跳过这一步，进一步描述的步骤中的所有结果都将不准确。

您要使用的相机需要校准。重要的是，您在此步骤中使用相机的方式与将其用于标记检测的方式完全相同。所以相同的分辨率，焦距（相同的镜头）。

那里有很多很好的指南，因此我将跳过此任务以专注于主要问题。 可能的指南： https://docs.opencv.org/master/da/d13/tutorial_aruco_calibration.html https://mecaruco2.readthedocs.io/en/latest/notebooks_rst/Aruco/Projet+calibration-Paul.html

接收从相机到 ArUco 标记的距离

这一步需要参数来纠正上一步的失真。我将在进一步的示例中调用 cameraMatrix mtx 和 distCoeffs dist。

1. 确保调整 ArUco 检测所需的所有参数。

我不会解释简单标记检测需要什么，因为那里有很多好的指南。

dictionary = cv.aruco.Dictionary_get(cv.aruco.DICT_4X4_50)
parameters = cv.aruco.DetectorParameters_create()

2. 在您的相框上搜索制造商

frame 将是包含标记

的框架

(corners, ids, rejected) = cv.aruco.detectMarkers(frame, dictionary, parameters=parameters)

3. 估计标记的姿势

您将需要要查找的标记的大小。所以在纸上打印的实际尺寸。测量它，因为我们将需要它。使用什么测量单位并不重要。但请注意，我们将收到的距离结果将是相同的单位。我在这个例子中使用了 CM

markerSizeInCM = 15.9
rvec , tvec, _ = aruco.estimatePoseSingleMarkers(corners, markerSizeInCM, mtx, dist)

4. 读出距离

我们现在有了标记 (rvec) 相对于相机的旋转矢量和平移矢量 (tvec)。查看来源：OpenCV

平移向量与我们在步骤 3 中提供的真实标记大小的单位相同。格式为 [x,y,z]，即标记在 3D space 中的位置。

我们现在只需要从 tvec 中读出 z，这将是我们在步骤 3 中提供的相同测量单位中从我们的相机到标记中心的距离。