ROS订阅相机图像消息，并将图像保存为视频帧

需求

需要编写一个Python程序，订阅电脑外接的深度相机发出的视频消息，录制视频并逐帧保存为图片到本地，用于采集制作数据集的图片信息

运行环境

Ubuntu18.04 + ROS Melodic + Python2.7

Python程序

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
import rospy
import cv2
from sensor_msgs.msg import Image
from cv_bridge import CvBridge

class VideoRecorder:
    def __init__(self):
        self.bridge = CvBridge()
        self.image_sub = rospy.Subscriber('/camera/color/image_raw', Image, self.image_callback)
        self.frames = []
        self.recording = False

    def image_callback(self, msg):
        try:
            cv_image = self.bridge.imgmsg_to_cv2(msg, "bgr8")
            if self.recording:
                self.frames.append(cv_image)
        except Exception as e:
            print(e)

    def start_recording(self):
        self.frames = []
        self.recording = True

    def stop_recording(self):
        self.recording = False
        if self.frames:
            self.save_frames()

    def save_frames(self):
        for i, frame in enumerate(self.frames):
            filename = 'frame_{:04d}.jpg'.format(i)
            cv2.imwrite(filename, frame)
        print('Saved {} frames.'.format(len(self.frames)))

if __name__ == '__main__':
    rospy.init_node('video_recorder_node', anonymous=True)
    recorder = VideoRecorder()

    try:
        while not rospy.is_shutdown():
            cmd = raw_input("Enter 'start' to begin recording or 'stop' to stop recording: ")
            if cmd == 'start':
                recorder.start_recording()
            elif cmd == 'stop':
                recorder.stop_recording()
    except rospy.ROSInterruptException:
        pass

程序解释

这段代码是一个用于ROS（Robot Operating System）环境下的Python程序，用于订阅相机图像消息并将图像保存为视频帧。

1. 首先，代码声明了使用Python解释器，并设置了文件的编码格式为utf-8。

2. 导入了所需的库和模块：
   - `rospy`：ROS的Python客户端库，用于创建ROS节点、发布和订阅消息等。
   - `cv2`：OpenCV库，用于图像处理和计算机视觉任务。
   - `Image`：来自`sensor_msgs.msg`模块的消息类型，用于传输图像数据。
   - `CvBridge`：用于在ROS消息和OpenCV图像之间进行转换的工具类。

3. 定义了一个名为`VideoRecorder`的类，其中包含以下方法：
   - `__init__(self)`：类的初始化方法，在其中进行一些必要的设置。创建了一个`CvBridge`实例，用于ROS图像和OpenCV图像的转换；订阅了名为`/camera/color/image_raw`的相机图像消息，并将回调函数设置为`image_callback`；初始化了用于存储帧的列表`frames`，以及一个表示是否正在录制的标志`recording`。
   - `image_callback(self, msg)`：图像消息的回调函数。将ROS图像消息转换为OpenCV格式，如果正在录制，则将帧添加到`frames`列表中。
   - `start_recording(self)`：开始录制方法。清空`frames`列表，并将`recording`标志设置为True。
   - `stop_recording(self)`：停止录制方法。将`recording`标志设置为False，并调用`save_frames`方法保存已录制的帧。
   - `save_frames(self)`：保存帧方法。遍历`frames`列表，将每帧图像保存为JPEG文件，并在控制台输出保存的帧数。

4. 在`if __name__ == '__main__':`语句块中：
   - 初始化了ROS节点，节点名为`video_recorder_node`，设置为匿名节点。
   - 创建了`VideoRecorder`类的实例`recorder`。
   - 在一个无限循环中，等待用户输入命令。如果输入为`start`，则调用`start_recording`方法开始录制；如果输入为`stop`，则调用`stop_recording`方法停止录制。
   - 通过捕获`rospy.ROSInterruptException`异常来保证程序在收到终止信号时能够正常退出。

总之，这段代码通过ROS接收相机图像消息，并根据用户输入的命令开始或停止录制图像帧，然后将录制的帧保存为JPEG文件。