fix: reduce position error

This commit is contained in:
2025-10-06 12:55:33 +03:00
parent e5715e17da
commit 15a013d85e
4 changed files with 274 additions and 135 deletions

View File

@@ -75,7 +75,7 @@ class VisualizationManager:
self.ax_error_plot = self.fig.add_subplot(gs[0, 0])
self.ax_error_plot.set_title('Погрешность позиции от времени')
self.ax_error_plot.set_xlabel('Время (кадры)')
self.ax_error_plot.set_ylabel('Погрешность (метры)')
self.ax_error_plot.set_ylabel('Погрешность (пиксели)')
self.ax_error_plot.grid(True, alpha=0.3)
# Глобальная карта (левый средний угол)
@@ -384,6 +384,152 @@ class VisualizationManager:
def update_motion_gomography(self, current_frame: np.ndarray, prev_keypoints, current_keypoints, matches=None):
self._update_motion_vectors(self.ax_motion_gomography, current_frame, prev_keypoints, current_keypoints, matches)
def update_homography_grid(self, current_frame: np.ndarray, homography_matrix: np.ndarray, grid_step: int = 80):
"""
Визуализирует движение точек по сетке на основе матрицы гомографии
"""
self.ax_motion_gomography.clear()
self.ax_motion_gomography.set_title('Движение точек по сетке')
if current_frame is None or homography_matrix is None:
self.ax_motion_gomography.axis('off')
return
# Конвертируем BGR в RGB для matplotlib
if len(current_frame.shape) == 3 and current_frame.shape[2] == 3:
frame_rgb = cv2.cvtColor(current_frame, cv2.COLOR_BGR2RGB)
else:
frame_rgb = current_frame
# Показываем текущий кадр
self.ax_motion_gomography.imshow(frame_rgb)
# Получаем размеры изображения и центр
height, width = current_frame.shape[:2]
center_x, center_y = width // 2, height // 2
# Создаем сетку точек с заданным шагом
grid_points = []
for y in range(grid_step, height, grid_step):
for x in range(grid_step, width, grid_step):
grid_points.append([x, y])
if len(grid_points) == 0:
self.ax_motion_gomography.axis('off')
return
# Конвертируем в numpy массив и отцентрируем координаты относительно центра изображения
grid_points = np.array(grid_points, dtype=np.float32)
grid_points_centered = []
for pt in grid_points:
# Отцентрируем координаты точно так же, как в detect_and_match_keypoints
centered_x = pt[0] - center_x
centered_y = center_y - pt[1] # Инвертируем Y (изображение Y направлен вниз)
grid_points_centered.append([centered_x, centered_y])
grid_points_centered = np.array(grid_points_centered, dtype=np.float32)
grid_points_homogeneous = np.column_stack([grid_points_centered, np.ones(len(grid_points_centered))])
# Применяем матрицу гомографии
transformed_points_homogeneous = homography_matrix @ grid_points_homogeneous.T
transformed_points_homogeneous = transformed_points_homogeneous.T
# Нормализуем по третьей координате (перспективное преобразование)
transformed_points_centered = transformed_points_homogeneous[:, :2] / transformed_points_homogeneous[:, 2:3]
# Конвертируем обратно в координаты изображения
transformed_points = []
for pt in transformed_points_centered:
# Обратное преобразование от центрированных координат к координатам изображения
img_x = pt[0] + center_x
img_y = center_y - pt[1] # Инвертируем Y обратно
transformed_points.append([img_x, img_y])
transformed_points = np.array(transformed_points, dtype=np.float32)
# Фильтруем точки, которые остались в пределах изображения
valid_indices = (
(transformed_points[:, 0] >= 0) &
(transformed_points[:, 0] < width) &
(transformed_points[:, 1] >= 0) &
(transformed_points[:, 1] < height)
)
if np.sum(valid_indices) == 0:
self.ax_motion_gomography.axis('off')
return
# Получаем валидные исходные и трансформированные точки
valid_source_points = grid_points[valid_indices]
valid_transformed_points = transformed_points[valid_indices]
# Вычисляем векторы движения
motion_vectors = valid_transformed_points - valid_source_points
# Вычисляем длину и направление векторов
vector_lengths = np.linalg.norm(motion_vectors, axis=1)
if len(vector_lengths) > 0:
# Нормализуем длины для цветовой карты (0-1)
max_length = np.max(vector_lengths)
if max_length > 0:
normalized_lengths = vector_lengths / max_length
else:
normalized_lengths = np.zeros_like(vector_lengths)
# Рисуем векторы движения
for i, (start_pt, end_pt, length, norm_length) in enumerate(
zip(valid_source_points, valid_transformed_points, vector_lengths, normalized_lengths)):
# Пропускаем очень маленькие векторы
if length < 1.0:
continue
# Цвет зависит от длины вектора (синий -> красный)
if norm_length < 0.5:
color = [0, norm_length * 2, 1 - norm_length * 2] # Синий -> Голубой
else:
color = [(norm_length - 0.5) * 2, 1 - (norm_length - 0.5) * 2, 0] # Голубой -> Красный
# Толщина линии зависит от длины вектора
linewidth = max(1, min(4, 1 + 3 * norm_length))
# Рисуем вектор
self.ax_motion_gomography.arrow(
start_pt[0], start_pt[1],
end_pt[0] - start_pt[0], end_pt[1] - start_pt[1],
head_width=3, head_length=5,
fc=color, ec=color, alpha=0.8, linewidth=linewidth
)
# Рисуем исходную точку сетки
self.ax_motion_gomography.plot(start_pt[0], start_pt[1], 'o',
color='green', markersize=3, alpha=0.7)
# Рисуем целевую точку
self.ax_motion_gomography.plot(end_pt[0], end_pt[1], 's',
color='red', markersize=2, alpha=0.7)
# Добавляем информацию о статистике
avg_length = np.mean(vector_lengths)
max_length = np.max(vector_lengths)
total_points = len(vector_lengths)
# info_text = f"Точек сетки: {total_points}\nСреднее движение: {avg_length:.1f}px\nМакс. движение: {max_length:.1f}px"
# self.ax_motion_gomography.text(
# 10, 30, info_text, fontsize=8, color='white',
# bbox=dict(boxstyle="round,pad=0.3", facecolor="black", alpha=0.8)
# )
# Добавляем легенду
# legend_text = "Зеленые точки: исходные\nКрасные квадраты: целевые\nЦвет стрелок: скорость"
# self.ax_motion_gomography.text(
# 10, 90, legend_text, fontsize=7, color='white',
# bbox=dict(boxstyle="round,pad=0.3", facecolor="black", alpha=0.8)
# )
self.ax_motion_gomography.axis('off')
def update_display(self):
"""Обновляет отображение всех областей"""