Linux学习笔记（七）ROS摄像头标定

本篇是根据《ROS机器人编程》一文（作者：表允晳 赵汉哲 郑黎蝹 林泰勋），8.1-8.3节实验记录：

环境：VMware（PS.VirtualBox6.0对笔记本摄像头usb3.0支持不好，会绿屏）

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一、安装uvc-cam（笔记本自带摄像头3.0）

版本：kinetic

sudo apt-get install ros-kinetic-uvc-camera

二、ROS图像显示

• 声明环境

  roscore
  

• 运行uvc_camera节点（新终端）

  rosrun uvc_camera uvc_camera_node
  

• 查看话题消息（第三个终端）

  rostopic list
  

  以下话题消息显示正在发布相机信息（/camera_info）和图像信息（/image_raw）
  
• 打印出相机信息

  rostopic echo /camera_info
  

三、三种方式查看图像

• 方法一：使用image_view节点查看图像

  rosrun image_view image_view image:=/image_raw
  

  

  遇见问题:
  1、黑屏（没安装虚拟机扩展模块或者usb格式未选到3.0）
  [解决方法略过、事实证明virtualbox安装了也只会有其他错误-》绿屏]
  2、在VirtualBox下cheese显示图像，但ros查看时显示绿屏（因为VirtualBox6.0对笔记本自带摄像头usb3.0格式不支持）
  
  解决方法：这里我改用VMware移植镜像（前面一篇文章说过移植镜像方法），注意设置usb为3.0
  

• 方法二：用rqt_image_view节点检查

   rqt_image_view image:=/image_raw
  

  

• 方法三：用RViz查看

  rviz
  

  RViz运行后，先更改“Displays”选项。单击RViz左下方的[Add]，在[By display type]选项卡中选择[Image]，以此加载图像显示功能
  
  然后将[Image] → [Image Topic]的值更改为“/image_raw”。则会如图所示显示图像。如果图像看起来很小，则可以用鼠标调整该image视图的边缘，以增加视图尺寸。
  

四、摄像头标定

• 安装校准包

  sudo apt-get install ros-kinetic-camera-calibration
  

• 运行uvc_camera_node节点(两个终端)

  roscore
  rosrun uvccamera uvccameranode
  

• 打印相机信息

  rostopic echo /camera_info
  

  注意相机原始信息D、K、R、P都为0
  

• 准备棋盘
  摄像机的校准是以一个由黑白方块组成的棋盘为基准进行的，如图8-8所示。从下面的
  地址下载8x6国际象棋棋盘，并打印出来后将其贴到一个平坦的纸箱。有时也会打印成超过1米的棋盘，但这里用的是A4纸。作为参考，8x6棋盘横向有9个方块，所以有8个交叉点，而竖向有7个方块，有6个交叉点，所以它被称为8x6棋盘。
  http://wiki.ros.org/camera_calibration/Tutorials/MonocularCalibration?action=AttachFile&do=view&target=check-108.pdf
  

• 运行校准程序包：

  rosrun camera_calibration cameracalibrator.py --size 8x6 --square 0.024 image:=/image_raw camera:=/camera
  

  
  在校准过程中需要将棋盘对着相机朝着左/右/上/下/前/后移动，还需要倾斜棋盘。激活update；点击update，等待处理，激活SAVE；点击SAVE,
  

• 打开另一个新的终端，创建相机参数文件
  下面，我们来创建一个包含相机校准参数的相机参数文件（camera.yaml）。如下例
  所示，解压缩calibrationdata.tar.gz文件以查看图像文件（*.png）和记录了校准中使用
  的校准参数的ost.txt文件。

   cd /tmp
   tar -xvzf calibrationdata.tar.gz
  

  
  
  接下来，将ost.txt文件改名为ost.ini，并使用camera_calibration_parsers功能包
  的convert节点创建相机参数文件（camera.yaml）。创建完成后，将其保存在~/.ros/
  camera_info/目录中，则ROS中使用的相机相关功能包会引用此信息。

  mv ost.txt ost.ini
  rosrun camera_calibration_parsers convert ost.ini camera.yaml 
  mkdir ~/.ros/camera_info
  mv camera.yaml ~/.ros/camera_info/
  

  

• 重新运行相机节点，打印标定信息：

  rostopic echo /camera_info
  

  注意相机信息D、K、R、P都已被填充
  
  标定完成！