单目测距方法一——Tri-Mode Ethernet MAC验证计划：以太网三速MAC源代码说明2

简介：
本篇文章主要介绍了一种基于Tri-Mode Ethernet MAC验证计划的单目测距方法，并详细解释了与之相关的以太网三速MAC源代码，为开发者提供详细的指导和参考。 一、单目视觉测距背景 单目视觉测距通常采用对应点标定法来获取图像的深度信息。这种方法通过不同坐标系中的对应点求解转换关系。然而，由于设备限制，在标定过程中难以精确记录一个点在世界坐标系和图像坐标系之间的位置关系，如果这些数据不够准确，则会影响最终转换矩阵的精度，进而影响测距结果。 此外，对应点标定法要求摄像机的位置固定不变才能进行有效的标定工作。一旦摄像机参数发生变化（如角度或高度改变），就需要重新标定以获得新的转换矩阵。因此，该方法仅适用于位置固定的摄像机情况，在移动载体上使用时受到限制。 相比之下，本方案采用的几何关系推导法能够克服对应点标定法的一些不足之处。这种方法通过分析摄像机投影模型，并利用几何原理来确定世界坐标系与图像坐标系之间的转换关系。 二、单目视觉测距原理 基于单目的测量方法需要从二维图像中提取三维空间信息，这通常依赖于一些假设条件（例如载体在平面上移动且摄像头高度固定不变）。为了确保摄像机的成像几何模型能够准确反映真实世界情况，必须进行标定工作。这一过程涉及大量矩阵运算和优化处理以保证实时测距效果。 2.1 单目测距方法一 鉴于上述考虑，在此提出了一种基于几何关系的方法来确定物体在三维空间中的位置与其图像特征点之间的数学联系。具体而言，我们采用了针孔模型来进行分析研究（如图 1 所示）。在这个模型中，世界坐标系中的一个点 (x,y) 在摄像机成像平面上的投影为 (u,v)，测距的目标就是将该图像特征点 p 的平面坐标转换为其在机器人坐标系 xoy 下的实际位置 (P_x, P_y)。