GPS转换-像素坐标到GPS坐标 [英] GPS Conversion - pixel coords to GPS coords

问题描述

我正在根据视频数据进行一些运动跟踪。使用一些视频处理(即转换为自上而下的视图)，我已经获得了移动路径。我现在需要将路径(x，y)的像素坐标转换为世界坐标(Lat，Long)。

我在图像中有四个参考点及其相关的纬度和经度点。(横向/纵向->像素坐标)：

(51.606733, -3.986813) -> (246, 399)
(51.607357, -3.987126) -> (407, 781)
(51.607337, -3.987266) -> (838, 781)
(51.606671, -3.987175) -> (1247, 402)

如何使用这些参考点将像素坐标转换为世界坐标？

推荐答案

问题

GPS在2D表面上的投影通常是一个棘手的问题，因为地球表面是弯曲的，而不是平坦的。但是，如果您提供的示例GPS数据是实际数据(顺便说一句，希望斯旺西天气宜人！)我将假设数据集被限制在非常小的区域内，因此您可以假设经度线是平行的。然后问题就变成了一个简单的代数问题，您只需要两个参考点，其中x1 != x2和y1 != y2。

解决方案

ISO坐标指定为(纬度，经度)=(y，x)，而打印坐标指定为(x，y)。我将向您演示如何做y(纬度)。我们需要将源的原点(屏幕)映射到目标的原点(世界)，并将源的比例映射到世界的比例。我将按如下方式命名这些变量：

screenY0 //Screen origin (pixel corresponding to zero degrees latitude)
worldY0 //World origin (zero degrees latitude)
screenYscale //Screen scale (distance between 2 pixels)
worldYscale //World scale (distance between two latitude lines)
screenYpoint //Screen point (pixel y location)
worldYpoint //World point (latitude on the ground)

我将使用以下坐标对，因为这些坐标对相距最远：

(51.606733, -3.986813) -> (246, 399)
(51.607337, -3.987266) -> (838, 781)

我们的公式将如下所示：

screenY0 + screenYscale * screenYpoint = worldY0 + worldYscale * worldYpoint.

我们知道世界原点是0，世界比例是1，所以我们可以将其压缩为：

screenY0 + screenYscale * screenYpoint = worldYpoint.

我们可以将我们的值插入形成两个联立方程：

screenY0 + screenYscale * 399 = 51.606733和screenY0 + screenYscale * 781 = 51.60733

解决：

screenY0 = 51.606733 - screenYscale * 399和screenY0 = 51.607337 - screenYscale * 781

=> 51.606733 - screenYscale * 399 = 51.607337 - screenYscale * 781 
=> screenYscale * 781 - screenYscale * 399 = 51.607337 - 51.606733
=> screenYscale * 382 = 0.000604
=> screenYscale = 0.00000158115

因此，地图上的每个像素代表经度的0.00000158115。插入以查找来源：

   screenY0 + screenYscale * 399 = 51.606733 
=> screenY0 + 0.00000158115 * 399 = 51.606733 
=> screenY0 + 0.00063087885 = 51.606733
=> screenY0 = 51.606733 - 0.00063087885
=> screenY0 = 51.6061021212

因此，在真实世界中，0处的像素表示51.6061021212。

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公式

我们计算真实世界纬度的公式如下：

51.6061021212+0.00000158115*creenYpoint=worldYpoint

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测试

让我们用您的其他参考纬度测试一下：51.606671->402

51.6061021212 + 0.00000158115 * screenYpoint = worldYpoint
51.6061021212 + 0.00000158115 * 402 = 51.606671
51.6061021212 + 0.0006356223 = 51.606671
51.6067377435 = 51.606671

这大致相等；考虑到1度纬度等于111.2千米(地球平均半径)，这相当于大约7.4米的误差。

希望这能帮助您解决经度问题，也就是AKAx！如果您有任何问题或希望我澄清，请留言。

这篇关于GPS转换-像素坐标到GPS坐标的文章就介绍到这了，希望我们推荐的答案对大家有所帮助，也希望大家多多支持IT屋！