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# 黄色赛道检测与距离估算
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这个模块提供了一套用于检测黄色赛道并估算距离的工具。基于OpenCV的计算机视觉技术，能够从图像中识别黄色赛道，计算方向角度，并估算摄像机到赛道前方的距离。
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## 功能特点
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- 黄色赛道检测与分割
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- 赛道方向和角度计算
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- 赛道距离估算
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- 结果可视化展示
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- 提供易于使用的测试工具
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## 安装依赖
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确保已安装以下依赖库：
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```bash
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pip install opencv-python numpy
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```
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## 使用方法
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### 基本用法
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```python
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from utils.detect_track import detect_yellow_track, visualize_track_detection
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# 检测赛道并估算距离
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image_path = "path/to/your/image.jpg"
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distance, path_info = detect_yellow_track(image_path)
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if distance is not None:
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print(f"估算距离: {distance:.2f}米")
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print(f"赛道角度: {path_info['track_angle']:.2f}°")
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print(f"转向方向: {path_info['turn_direction']}")
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# 可视化检测过程
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visualize_track_detection(image_path, save_path="result.jpg")
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```
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### 使用测试脚本
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项目提供了一个方便的测试脚本：
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```bash
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python test_track_detection.py --image path/to/your/image.jpg --observe --save result.jpg
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```
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参数说明：
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- `--image`: 要处理的图像路径（必需）
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- `--save`: 结果图像保存路径（可选）
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- `--observe`: 显示处理步骤的中间结果
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- `--delay`: 中间步骤显示的延迟时间，单位为毫秒（默认500ms）
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## 技术细节
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### 检测原理
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1. 将图像转换为HSV颜色空间
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2. 使用颜色阈值提取黄色区域
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3. 寻找轮廓并合并相关区域
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4. 计算赛道的上部和下部中心点
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5. 基于中心点计算方向角度
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6. 根据黄色区域在图像中的占比估算距离
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### 距离估算
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距离估算基于以下假设：
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- 黄色赛道在图像中的占比与实际距离有反比关系
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- 占比越大，距离越近；占比越小，距离越远
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注意：实际应用中，建议根据相机参数和实际测量进行标定，以获得更准确的结果。
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### 函数说明
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- `preprocess_image(image)`: 预处理图像，进行边缘检测
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- `detect_yellow_track(image, observe=False, delay=500)`: 检测黄色赛道并估算距离
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- `visualize_track_detection(image, save_path=None, observe=False, delay=500)`: 可视化检测过程
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- `estimate_distance_to_track(image)`: 估算到赛道的距离（简化版API）
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## 调整参数
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如果检测效果不理想，可以尝试调整以下参数：
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1. HSV颜色范围（针对不同光照条件）:
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```python
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lower_yellow = np.array([20, 100, 100]) # 调整黄色的下限
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upper_yellow = np.array([30, 255, 255]) # 调整黄色的上限
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```
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2. 轮廓近似参数:
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```python
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epsilon = 0.01 * cv2.arcLength(all_contours, False) # 调整系数（0.01）
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```
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3. 距离估算系数:
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```python
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normalized_distance = min(10.0, max(0.0, estimated_distance / 100.0)) # 调整系数（100.0）
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```
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## 示例结果
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处理后的图像将包含以下信息：
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- 红色点：表示赛道的顶部和底部中心点
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- 绿色线：表示赛道的中心线
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- 文本信息：距离、角度和方向
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## 注意事项
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- 该方法在光照条件稳定的环境中效果最佳
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- 黄色赛道需要与背景有足够的对比度
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- 摄像机应保持相对稳定的高度和角度
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- 实际应用中需要根据具体场景调整参数 |