寻找到 LED 的距离答案

【问题标题】：Finding distance to an LED寻找到 LED 的距离
【发布时间】：2017-03-13 11:28:15
【问题描述】：

假设您在距离相机 D 处有圣诞树风格的 LED 灯。

了解了 LED 灯的属性（如形状和强度）和摄像头的属性（如焦距），是否可以使用快照计算从摄像头到 LED 灯的距离？

如果是，测量的准确度如何？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

明亮的光源本身并不适合这一点，因为明亮的光线通常会通过 MIE+Rayleight 散射来扭曲相邻空间，从而产生依赖于许多因素而不仅仅是照明的雾度。此外，相机本身也很少出现问题，例如由扫描线上的电荷跳跃和/或镜头光晕引起的明亮 H 或 V 线（通常旋转的星状或多边形形状，有时是彩虹色）真的很难测量图片中的大小在某些情况下。

如果您的图像包含此类问题，我将使用其他一些已知尺寸的物体，例如圣诞球（或灯座/插座，如果可见/可用），以及常绿的树叶，它们通常大小相同。精度可以这样估计：

如果相机在x 方向的FOV 为60deg，分辨率为640x480（假设为正方形像素），则一个像素为da = 60deg/640pix=0.09375deg 角度精度。所以对于远离相机的h=5cm=0.05m 大物体d=2.5m 我是这样看的：

tan(ang) = h/d
--------------
ang = atan( h/d) = atan(0.05/2.5) = 1.14 deg
p = ang / da = 1.14/0.09375 = 12.2214 pixel

所以图像可以是 12 或 13 像素大，所以计算距离

d = h/tan(p*da)
--------------
d0 = 0.05/tan(12*0.09375) = 2.54615m
d1 = 0.05/tan(13*0.09375) = 2.35024m

acc = 100*max(d-d0,d-d1)/d = 100*max(0.04615,0.25024)/2.5 = ~ 10.0096%

现在您可以看到精度受对象大小和与相机的距离的影响。还有关于相机本身的FOV和分辨率。

为了改善这一点，您可以使用亚像素精度对象测量...

【讨论】：

感谢您的回答。就我而言，问题是我希望它在完全黑暗的环境中工作。我需要物体是自发光的。如果物体均匀发光（如镭）会更容易吗？
@user2977125 如果您的图像不包含上述错误，那么您应该没问题（您需要仔细设置曝光时间和/或快门）....另一种选择是使用 2 个摄像头（或 1 个从 2 个已知位置拍摄图像）。很难在没有看到您正在处理的实际图像的情况下推荐任何东西......