利用Python提取圖片經(jīng)緯度并鎖定拍照地點(diǎn)
一、原理
1.圖片必須具有經(jīng)緯度信息
2.經(jīng)緯度格式轉(zhuǎn)換
2.1 GPS點(diǎn)坐標(biāo)的兩種表示方式(誤差還是有的)
2.1.1 十進(jìn)制換度分秒
例:經(jīng)緯度115.46513298108795,38.83474699749353
2.1.2 度分秒換十進(jìn)制
2.1.3 實(shí)際距離換算
地球子午線長(zhǎng)是39940.67公里,緯度改變一度合110.94公里,一分合1.849公里,一秒合30.8米,赤道圈是40075.36公里,北京地區(qū)緯在北緯40度左右,緯度圈長(zhǎng)為40075*sin(90-40),此地經(jīng)度一度合276公里,一分合1.42公里一秒合23.69米。
地球赤道上環(huán)繞地球一周走一圈共 40075.04公里,而這一圈分成360,而每1°(度)有60’,每一度一秒在赤道上的長(zhǎng)度計(jì)算如下:
40075.04km/360°=111.31955km
111.31955km/60’=1.8553258km=1855.3m
而每一分又有60秒,每一秒就代表 1855.3m/60=30.92m
任意兩點(diǎn)距離計(jì)算公式為:
d=111.12cos{1/[sinΦAsinΦB十 cosΦAcosΦBcos(λB—λA)]}
其中:
- A點(diǎn)經(jīng)度,緯度分別為λA和ΦA,
- B點(diǎn)經(jīng)度、緯度分別為λB和ΦB,
- d為距離。
結(jié)論
1°經(jīng)度差對(duì)應(yīng)的東西方向的距離是與其緯度有密切關(guān)系的。
赤道上經(jīng)度相差1°對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)大約是111千米
具體數(shù)據(jù)如下:
緯度 1°經(jīng)度差對(duì)應(yīng)的東西距離
20° 104公里
26° 100公里
30° 96公里
36° 90公里
40° 85公里
44° 80公里
51° 70公里
1、經(jīng)緯度在不同地區(qū),每度距離差是不同的,如果假定地球是完美的球體(這樣假設(shè)誤差不是很大)的話,緯度為 B 的地區(qū):
- 緯度變化一度,球面南北方向距離變化:πR/180 …111.7km
- 經(jīng)度變化一度,球面東西方向距離變化:πR/180cosB …111.7cosB
- 比如北京 B = 40、cosB = 0.766,經(jīng)度變化1度,則東西方向距離變化 85.567km
2、不同經(jīng)度不一樣,在南極、北級(jí),所有的經(jīng)度線都匯集在南、北極的點(diǎn)上,經(jīng)度之間的距離為0,在赤道,經(jīng)度之間的距離最大。
- 經(jīng)度變化一度,球面東西方向距離變化:πR/180cosB …111.7cosB (R為地球半徑,B為緯度)
- 緯度之間的距離是一樣的,緯度變化一度,球面南北方向距離變化:πR/180 …111.7km (R為地球半徑)
3.根據(jù)經(jīng)緯度定位
二、python調(diào)用高德API進(jìn)行圖片定位
1.main.py源碼
代碼如下(示例):
import os import exifread from decimal import Decimal from position_utils import * import requests import json import datetime # pip3 install exifread class Location(object): def __init__(self, image_path): self.img_path = image_path self.api_key = "4e8d619c69859ce0f8962de9297c3764" #申請(qǐng)的高德APP web KEY #self.api_key = "4f458eaded9bad93b63b8a2c67f5c0e0" #申請(qǐng)的高德APP web KEY self.url_get_position = 'https://restapi.amap.com/v3/geocode/regeo?key={}&location={}' def run(self): coordinate = self.__get_image_ability() print(f'獲取到經(jīng)度、緯度是:{coordinate}') if not coordinate: return # 根據(jù)經(jīng)度和緯度,獲取到詳細(xì)地址 address = self.__get_address(coordinate) # 檢驗(yàn)坐標(biāo)值 # https://lbs.amap.com/console/show/picker print(f'他當(dāng)前位置在:{address}') def __get_address(self, location): """ 根據(jù)坐標(biāo)得到詳細(xì)地址 :param location: 經(jīng)緯度值 :return: """ resp = requests.get(self.url_get_position.format(self.api_key, location)) location_data = json.loads(resp.text) address = location_data.get('regeocode').get('formatted_address') return address def __format_lati_long_data(self, data): """ 對(duì)經(jīng)度和緯度數(shù)據(jù)做處理,保留6位小數(shù) :param data: 原始經(jīng)度和緯度值 :return: """ # 刪除左右括號(hào)和空格 data_list_tmp = str(data).replace('[', '').replace(']', '').split(',') data_list = [data.strip() for data in data_list_tmp] # 替換秒的值 data_tmp = data_list[-1].split('/') # 秒的值 data_sec = int(data_tmp[0]) / int(data_tmp[1]) / 3600 # 替換分的值 data_tmp = data_list[-2] # 分的值 data_minute = int(data_tmp) / 60 # 度的值 data_degree = int(data_list[0]) # 由于高德API只能識(shí)別到小數(shù)點(diǎn)后的6位 # 需要轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù),并保留為6位小數(shù) result = "%.6f" % (data_degree + data_minute + data_sec) return float(result) def __get_image_ability(self): """ 獲取圖片的屬性值,包含:經(jīng)緯度、拍攝時(shí)間等 :param picture_name: :return: """ # 利用exifread庫(kù),讀取圖片的屬性 img_exif = exifread.process_file(open(self.img_path, 'rb')) # 能夠讀取到屬性 if img_exif: # 緯度數(shù) latitude_gps = img_exif['GPS GPSLatitude'] # N,S 南北緯方向 latitude_direction = img_exif['GPS GPSLatitudeRef'] # 經(jīng)度數(shù) longitude_gps = img_exif['GPS GPSLongitude'] # E,W 東西經(jīng)方向 longitude_direction = img_exif['GPS GPSLongitudeRef'] # 拍攝時(shí)間 take_time = img_exif['EXIF DateTimeOriginal'] is_lie = self.judge_time_met(take_time) if is_lie: print('很遺憾的通知你,他/她在撒謊?。。≌掌皇墙裉炫牡?) return # 緯度、經(jīng)度、拍攝時(shí)間 if latitude_gps and longitude_gps and take_time: # 對(duì)緯度、經(jīng)度值原始值作進(jìn)一步的處理 latitude = self.__format_lati_long_data(latitude_gps) longitude = self.__format_lati_long_data(longitude_gps) # print(f'{longitude},{latitude}') # 注意:由于gps獲取的坐標(biāo)在國(guó)內(nèi)高德等主流地圖上逆編碼不夠精確,這里需要轉(zhuǎn)換為火星坐標(biāo)系 location = wgs84togcj02(longitude, latitude) return f'{location[0]},{location[1]}' else: print(f'獲取的圖片數(shù)據(jù)屬性不完整') return '' else: print('抱歉,圖片不是原圖,沒(méi)法獲取到圖片屬性。') return '' def judge_time_met(self, take_time): """ 通知拍攝時(shí)間判斷女朋友是否撒謊 :param take_time: :return: """ # 拍攝時(shí)間 format_time = str(take_time).split(" ")[0].replace(":", "-") print('照片拍攝日期是:') print(format_time) # 當(dāng)天日期 驗(yàn)證照片是否是當(dāng)日拍攝 # today = str(datetime.date.today()) # if format_time == today: # return False # else: # return True if __name__ == '__main__': # 女朋友發(fā)過(guò)來(lái)的圖片【原圖】 #圖片命名容易沖突,更換開(kāi)頭就可以 location = Location('./aec0cddf45a946dec358301ddf17982.jpg') # 找到女朋友的地理位置 location.run()
2.position_utils.py源碼
代碼如下(坐標(biāo)轉(zhuǎn)換示例):
# -*- coding: utf-8 -*- import json import math x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0 pi = 3.1415926535897932384626 # π a = 6378245.0 # 長(zhǎng)半軸 ee = 0.00669342162296594323 # 扁率 def wgs84togcj02(lng, lat): """ WGS84轉(zhuǎn)GCJ02(火星坐標(biāo)系) :param lng:WGS84坐標(biāo)系的經(jīng)度 :param lat:WGS84坐標(biāo)系的緯度 :return: """ if out_of_china(lng, lat): # 判斷是否在國(guó)內(nèi) return lng, lat dlat = transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0) dlng = transformlng(lng - 105.0, lat - 35.0) radlat = lat / 180.0 * pi magic = math.sin(radlat) magic = 1 - ee * magic * magic sqrtmagic = math.sqrt(magic) dlat = (dlat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtmagic) * pi) dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * math.cos(radlat) * pi) mglat = lat + dlat mglng = lng + dlng return [mglng, mglat] def gcj02towgs84(lng, lat): """ GCJ02(火星坐標(biāo)系)轉(zhuǎn)GPS84 :param lng:火星坐標(biāo)系的經(jīng)度 :param lat:火星坐標(biāo)系緯度 :return: """ if out_of_china(lng, lat): return lng, lat dlat = transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0) dlng = transformlng(lng - 105.0, lat - 35.0) radlat = lat / 180.0 * pi magic = math.sin(radlat) magic = 1 - ee * magic * magic sqrtmagic = math.sqrt(magic) dlat = (dlat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtmagic) * pi) dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * math.cos(radlat) * pi) mglat = lat + dlat mglng = lng + dlng return [lng * 2 - mglng, lat * 2 - mglat] def transformlat(lng, lat): ret = -100.0 + 2.0 * lng + 3.0 * lat + 0.2 * lat * lat + \ 0.1 * lng * lat + 0.2 * math.sqrt(math.fabs(lng)) ret += (20.0 * math.sin(6.0 * lng * pi) + 20.0 * math.sin(2.0 * lng * pi)) * 2.0 / 3.0 ret += (20.0 * math.sin(lat * pi) + 40.0 * math.sin(lat / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0 ret += (160.0 * math.sin(lat / 12.0 * pi) + 320 * math.sin(lat * pi / 30.0)) * 2.0 / 3.0 return ret def transformlng(lng, lat): ret = 300.0 + lng + 2.0 * lat + 0.1 * lng * lng + \ 0.1 * lng * lat + 0.1 * math.sqrt(math.fabs(lng)) ret += (20.0 * math.sin(6.0 * lng * pi) + 20.0 * math.sin(2.0 * lng * pi)) * 2.0 / 3.0 ret += (20.0 * math.sin(lng * pi) + 40.0 * math.sin(lng / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0 ret += (150.0 * math.sin(lng / 12.0 * pi) + 300.0 * math.sin(lng / 30.0 * pi)) * 2.0 / 3.0 return ret def out_of_china(lng, lat): """ 判斷是否在國(guó)內(nèi),不在國(guó)內(nèi)不做偏移 :param lng: :param lat: :return: """ if lng < 72.004 or lng > 137.8347: return True if lat < 0.8293 or lat > 55.8271: return True return False
將需要定位的圖片放到指定路徑下,運(yùn)行main.py
運(yùn)行結(jié)果:
照片拍攝日期是:
2021-10-22
獲取到經(jīng)度、緯度是:115.46513298108795,38.83474699749353
他當(dāng)前位置在:河北省保定市蓮池區(qū)南大園鄉(xiāng)朝陽(yáng)南大街2166號(hào)長(zhǎng)城家園南區(qū)
運(yùn)行截圖展示:
以上就是利用Python提取圖片經(jīng)緯度并鎖定拍照地點(diǎn)的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Python提取圖片經(jīng)緯度的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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