camera_orientation_from_skyline — GEOCAM orientation op

• 数据种类:signal × table → table

• 调用: import fullseye as fs; fs.ledger.camera_orientation_from_skyline(skyline_rows, K, sky_table, yaw_step_deg=1.0, pitch_range=(-15.0, 15.0), roll_range=(-10.0, 10.0), coarse_step_deg=2.5)(要直接调用实现,import geocam; geocam.camera_orientation_from_skyline(skyline_rows, K, sky_table, yaw_step_deg=1.0, pitch_range=(-15.0, 15.0), roll_range=(-10.0, 10.0), coarse_step_deg=2.5);从台账取用则 opsgeocam.get("camera_orientation_from_skyline"))

用法

由照片的天际线(每列的行)与 DEM 的天际线确定 (yaw, pitch, roll) → table。

把照片的边界像素 (u, v) 变为相机光线,用假定的位姿旋转到世界中,每一列就成为 (方位, 仰角) 的点。该仰角与在该方位查 DEM 天际线得到的仰角之差的 RMS 就是位姿的代价。yaw 以 yaw_step_deg 步长绕一周,pitch、roll 以 coarse_step_deg 步长做网格搜索,再从最小点出发用 Nelder–Mead 细化到连续值(scipy)。这是把 Baatz 等 2012 的天际线匹配,缩小到位置已知、1 台相机的形式。

返回歧义度:每个 yaw 的最优代价曲线(yaw_profile_deg / yaw_profile_residual_deg) 以及最优谷与第 2 个谷之差 margin_deg(第 2 个谷 = 离最优 20° 以上的最小值)。只拍到平地、对称山脊或半圆的照片会有多个谷,margin 很小。margin 若与 coarse 的残差相当,就应理解为朝向未确定(不悄悄返回 1 个:ambiguous)。

Args:

skyline_rows: (W,) skyline_extract 的输出(每列的行)。

K: (fx, fy, cx, cy)。

sky_table: dem_skyline 的输出。

yaw_step_deg / coarse_step_deg: 粗网格的步长。pitch_range / roll_range: 搜索范围 [度]。

Returns:

table: yaw_deg / pitch_deg / roll_deg / residual_deg(仰角残差 RMS)/

margin_deg / runner_up_yaw_deg / ambiguous(bool)/ yaw_profile_deg (M,) /

yaw_profile_residual_deg (M,) / n_columns。

详细使用指南

• geocam 族使用指南

参考(示例数据、文献)

• 示例数据目录(下载 URL / 许可证) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有领域)加合成图,3-D 给出真实数据源(Stanford/PDS 等)的下载 URL。

• 算子来历与参考文献 —— 该算子族所依据的研究/方法出处。

• 算法的正典(作者、年份)与用途见上面的族使用指南。

可运行的示例(实际调用该算子并已验证的样例)

• poc_public_camera_heading — py -3.11 examples/poc_public_camera_heading.py

类型可衔接的下一个算子(可接受 table 作为输入)

render_skyline_view

同类别(orientation)

—


*Provenance: geocam.py — GEOCAM 算子登记表。本条目由 tools/opdocs.py md 自动生成(请勿手工编辑)。*

© 2026 Kazufumi Furuse — Fullseye operator documentation. Licensed under Apache-2.0.