刘潇（山东科技大学，山东青岛 266590）

浅析太阳影子定位的数学模型

刘潇
（山东科技大学，山东青岛 266590）

目前，相机的应用非常普遍，从图像或视频中估算经纬度是目前计算机视觉领域的研究热点问题之一。本文通过对问题的层层深入分析，引入太阳方位角、时角的概念，建立了物体与影子长度及太阳高度角之间的三角函数关系，而太阳高度角与纬度，太阳赤纬角和时角有关，所以确定了影子长度关于各个参数变化的数学模型，并分析了影子长度关于各个参数的变化规律。通过对某地直杆影子的顶点坐标进行分析，建立了数学模型来确定直杆所处的地理位置。

影子定位 数学模型 matlab软件 抛物线拟合

1 概述

如何确定视频的拍摄地点是视频数据分析的重要方面，太阳影子定位技术就是通过分析视频中物体的太阳影子变化，确定视频拍摄的地点的一种方法。本文主要主要解决了两个问题：

（1）本文通过引入各种与影子长度有关的参数，建立了一天中影子长度关于各个参数变化的数学模型，并分析了影子长度关于各个参数的变化规律。

（2）在太阳下竖立一根直杆，用相机录下直杆的影子变化，通过分析影子的变化规律来确定直杆所在的地点。

本文中所用到的数学符号列表如表1。

2 建立影子长度变化规律的数学模型

表1

在探讨影子长度与各因素之间的关系时，忽略阳光在大气中的折射而引起的角度变化。由于光在同种均匀物质中延直线传播，所以当光遇到不透明的物体时，就会在物体后面形成影子。……