ROS下单目相机标定过程
下面简单记录一下我利用ros标定相机参数的过程，Ubuntu 16.04 ，摄像头用的罗技C920
ROSwiki有相机矫正的官方文档，有单目的也有立体相机的教程，建议直接看原文，原汁原味：链接
1、相机标定第一步，准备一张标定板，打印出来下载
标定板为8x6,我用A4纸打印出来为，用直尺量square边长为24.5mm（这个根据自己标定板的大小自己量，大点好），即0.0245m，作为标定输入参数。
2、打开相机
利用usb_cam驱动 ,直接git到电脑上编译就可以运行，没安装的参考ros.wiki.usb_cam
开启roscore，打开相机
roslaunch usb_cam usb_cam-test.launch
//launch文件里面默认设备为/dev/video0,我的外接USB摄像头是/dev/video1)
//如果你没有矫正过的话，你会发现打开相机时会有一条警告
因为相机启动时自动检查矫正文件，而你还没有！哈哈
3、打开矫正窗口
一般来说正常安装ros都是包含了camera_calibration，输入下面命令检查一下
sun@sun-pc:~$ rosdep install camera_calibration
#All required rosdeps installed successfully
之后执行相机矫正py文件，从Damondback版本开始，ROS就支持使用多个标定板来进行标定了，如果你使用多个标定板进行标定，请输入复数个–size和–square参数来说明各个标定板的大小。
rosrun camera_calibration cameracalibrator.py --size 8x6 --square 0.0245 image:=/usb_cam/image_raw camera:=/usb_cam应该弹出一个display的窗口如下：
如果没有的话检查你命令输入是否输入正确，例如：8x6,中间不能用 "*" ,是字母 "x"，--size，--square前面是两个"-"，还要注意你的相机发出的话题是不是usb_cam/image_raw
4、采集样本数据
为了得到一个好的标定结果，应该使得标定板尽量出现在摄像头视野的各个位置里：标定板出现在视野中的左边，右边，上边和下边，标定板既有倾斜的，也有水平的，离得近的远的都要有，最好保证所有的进度条都是绿色满格的 。
界面中的x：表示标定板在视野中的左右位置。
y：表示标定板在视野中的上下位置。
size：标定板在占视野的尺寸大小，也可以理解为标定板离摄像头的远近。
skew：标定板在视野上下左右中的倾斜位置。
5、计算矫正参数
点击CALIBRATE按钮，稍等1-2分钟，可以在命令窗中看到标定参数，点击COMMIT将结果保存到电脑路径：/home/sun/.ros/camera_info/head_camera.yaml,再次启动相机时就不会有Camera Calibration文件找不到的警告了。
只需加载校准文件不会纠正图像。 为了矫正图像，请使用image_proc包。
如果没有自动载入矫正文件 ，那么就需要调用下image_proc这个包。两种解决方案1.在启动usb_cam的launch文件下面再加上
[image]
width
640
height
480
[narrow_stereo]
camera matrix
644.987121 0.000000 331.735116
0.000000 647.308571 248.505845
0.000000 0.000000 1.000000
distortion
0.248372 -0.436036 -0.008074 -0.000495 0.000000
rectification
1.000000 0.000000 0.000000
0.000000 1.000000 0.000000
0.000000 0.000000 1.000000
projection
669.478394 0.000000 331.064954 0.000000
0.000000 669.226440 245.232233 0.000000
0.000000 0.000000 1.000000 0.000000yaml格式参数：
image_width: 640
image_height: 480
camera_name: head_camera
camera_matrix:
rows: 3
cols: 3
data: [644.9871208555877, 0, 331.7351157700301, 0, 647.3085714349502, 248.5058450461932, 0, 0, 1]
distortion_model: plumb_bob
distortion_coefficients:
rows: 1
cols: 5
data: [0.2483720478627449, -0.4360360704160953, -0.008073532467450732, -0.0004951782308249399, 0]
rectification_matrix:
rows: 3
cols: 3
data: [1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1]
projection_matrix:
rows: 3
cols: 4
data: [669.4783935546875, 0, 331.064954159061, 0, 0, 669.2264404296875, 245.2322330954958, 0, 0, 0, 1, 0]参数意义：image_width、image_height代表图片的长宽 camera_name为摄像头名
camera_matrix规定了摄像头的内部参数矩阵
distortion_model指定了畸变模型
distortion_coefficients指定畸变模型的系数
rectification_matrix为矫正矩阵，一般为单位阵
projection_matrix为外部世界坐标到像平面的投影矩阵 参考链接
6、关于这里面的理论，网上很多，自己去发现吧！
7. 小尺寸图像标定
一般标定为640*480图像，或者更大尺寸的（相机支持的），但对于比较小的尺寸相机不支持怎么标定？这时候使用usb_cam修改尺寸会出现图像条纹和重影，无法标定可以采用opencv打开相机，发布图片消息到一个/camera/image话题上，让标定程序订阅这个话题，但ros的标定程序还需要订阅相机信息，没办法，我就先用usb_cam打开另外一个相机，同时再运行opencv打开需要标定的相机。
附一个ros发布图像消息的程序（注意修改project对应的CMakeLists.txt 和 package.xml文件）：
#include
#include
#include
#include
#include // for converting the command line parameter to integer
int main(int argc, char** argv)
{
// Check if video source has been passed as a parameter
if(argv[1] == NULL)
{
ROS_INFO("argv[1]=NULL\n");
return 1;
}
ros::init(argc, argv, "image_publisher");
ros::NodeHandle nh;
image_transport::ImageTransport it(nh);
image_transport::Publisher pub = it.advertise("/camera/image", 1);
// Convert the passed as command line parameter index for the video device to an integer
std::istringstream video_sourceCmd(argv[1]);
int video_source;
// Check if it is indeed a number
if(!(video_sourceCmd >> video_source))
{
ROS_INFO("video_sourceCmd is %d\n",video_source);
return 1;
}
cv::VideoCapture cap(video_source);
cap.set(cv::CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 320);
cap.set(cv::CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 180);
// Check if video device can be opened with the given index
if(!cap.isOpened())
{
ROS_INFO("can not open video device\n");
return 1;
}
cv::Mat frame;
sensor_msgs::ImagePtr msg;
ros::Rate loop_rate(30);
while (nh.ok()) {
cap >> frame;
// Check if grabbed frame is actually full with some content
if(!frame.empty()) {
msg = cv_bridge::CvImage(std_msgs::Header(), "bgr8", frame).toImageMsg();
pub.publish(msg);
}
ros::spinOnce();
loop_rate.sleep();
}
}
以上为个人愚见，不过我也是这么用的，欢迎提出批评意见，互相交流。