双目测距方案重构与其他小修改

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keita
2026-09-10 16:16:05 +08:00
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+27 -9
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@@ -1,9 +1,12 @@
# utils —— reference-c++ 两个子项目的 Python 移植
# utils —— reference-c++ 的 Python 移植 + 双目测距新实现
将 `reference-c++/` 下的 `target_tracker`(多目标追踪过滤器)与
`visual_track_control`(视觉跟踪控制律)移植为 Python,**两包互不依赖**
(唯一的数据转换点在胶水层 demo)。
另有 `stereo_ranger`(双目稀疏目标测距):**按规格新实现**(非 C++ 移植),
规格 `docs/双目测距技术路线.md`;同样与既有两包互不依赖。
## 目录结构
```
@@ -12,19 +15,24 @@ utils/
│ └── README.md # 接口清单 + C++ 差异
├── visual_track_control/ # 包 2:三通道控制律 + MAVSDK offboard 网关
│ └── README.md # 接口清单 + C++ 差异
├── stereo_ranger/ # 包 3:双目稀疏目标测距(纯标准库,无第三方依赖)
│ └── README.md # 接口清单 + 与规格的偏差
├── demo_track_control.py # 胶水层集成演示(模拟检测 → 追踪 → 控制律 → 发送)
├── demo_stereo_ranger.py # 双目测距演示(合成框对,六场景,无硬件)
├── config/track_control.json # 控制律配置(拷贝自 reference-c++)
├── tests/ # pytest 测试(对应 C++ 全部 13 个测试文件)
│ ├── target_tracker/ # 27 条
│ └── visual_track_control/ # 78 条
├── conftest.py # 保证可从任意工作目录导入两包
├── config/stereo_ranger.json # 双目测距配置(占位值,待标定回填)
├── tests/ # pytest 测试
│ ├── target_tracker/ # 28 条(对应 C++ 测试文件)
│ ├── visual_track_control/ # 81 条(对应 C++ 测试文件)
│ └── stereo_ranger/ # 111 条(规格 §11.4 构件级 + 全流程)
├── conftest.py # 保证可从任意工作目录导入三包
└── pytest.ini # 收集 *_test.py 命名(与 C++ 测试文件名对齐)
```
## 环境
conda env `pytorch`(`D:\program file\conda\envs\pytorch`),Python 3.12,
依赖:numpy、mavsdk、pytest。
依赖:numpy、mavsdk、pytest(stereo_ranger 仅标准库)。
## 运行测试
@@ -33,8 +41,9 @@ cd utils
"D:/program file/conda/envs/pytorch/python.exe" -m pytest -q
```
105 条测试全部通过(含 C++ 验收用例的逐条移植:§9.4 六条硬验收、A1/A2/A4
回归、PID anti-windup C1、超龄 C4、首拍限幅 S6)。
220 条测试全部通过:109 条 C++ 移植用例(含 §9.4 六条硬验收、A1/A2/A4
回归、PID anti-windup C1、超龄 C4、首拍限幅 S6)+ 111 条 stereo_ranger
(合成框对驱动,无需真实图像/硬件)。
## 运行演示
@@ -44,11 +53,17 @@ python utils/demo_track_control.py --speedup 10
# MAVSDK 实发(需飞控/SITL 在 udp://:14540)
python utils/demo_track_control.py --transport mavsdk
# 双目测距(合成框对,离线,无相机/飞控)
python utils/demo_stereo_ranger.py
```
时间线 13 s(20 Hz):正常跟踪 6 s(vx 从零渐变 → 逼近限速 3 m/s)→
控制链路时间线 13 s(20 Hz):正常跟踪 6 s(vx 从零渐变 → 逼近限速 3 m/s)→
目标消失 4 s(Coast 预测,60 帧后轨道判亡)→ 判零速刹车 3 s。
双目演示六场景:逼近(三道有效性门 + 滤波)→ 远场域外(方位仍发布)→
单目退化 → 非同帧拒收 → 一致性降级/判无效 → 多目标贪心配对。
## 移植约定
- MAVLink 部分改为 **MAVSDK 语义映射**(offboard API,非字节透传),三分支
@@ -56,3 +71,6 @@ python utils/demo_track_control.py --transport mavsdk
- 测试逐条移植 C++ gtest 断言(`EXPECT_DOUBLE_EQ` → 精确 `==`,
`EXPECT_NEAR` → `pytest.approx`);MAVSDK 部分因无 SITL/实机,仅 mock 验证。
- 行为修复项(C1/C2/C4、A1/A2/A4、S6)在测试文件头注释中标注对应章节。
- `stereo_ranger` 不是移植:按规格五步流程新实现,与规格的偏差(越界=有效性门、
视差域权威、补充 consistency_jump_px/isolation_gate_px 等)见其包 README;
⚠ 全部数值为占位值,标定完成前不得作为飞行控制决策依据。