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使用apriltag_ros检测相机姿态

0 环境

  • Nvidia Jetson Orin NX
  • Jetpack 5.1.1
  • 双目相机
  • ROS noetic

1 相机驱动

1.1 建立ROS工作空间

建立工作空间

# 在home下名为catkin_ws的新建文件夹
mkdir -p  ~/catkin_ws/src

# 进入catkin_ws文件夹
cd ~/catkin_ws/src

# 将当前文件夹属性转化为工作空间
catkin_init_workspace

编译工作空间

# 进入catkin_ws文件夹
cd ~/catkin_ws/

# 或使用返回上一级
cd ..

# 编译文件夹
catkin_make
catkin_make install

设置环境变量

gedit ~/.bashrc

在其中加入

# 每个人路径不同
source /opt/ros/noetic/setup.bash
source /home/work/catkin_ws/devel/setup.bash

1.2 安装usb_cam包

cd ~/catkin_ws/src
https://github.com/ros-drivers/usb_cam.git
cd ~/catkin_ws
catkin_make

1.3 配置usb_cam参数

cd ~/catkin_ws/src/usb_cam/config
gedit usb_cam.yml

需要修改的参数包括

video_device 相机的端口号
pixel_format 相机输出格式
image_width 长度
image_height 宽度
framerate 帧率

1.4 如何查看相机的分辨率和帧率

# 安装v4l工具
sudo apt install v4l-utils

# 列出所有设备
v4l2-ctl --list-devices

# 列出指定设备的预览支持格式
v4l2-ctl --list-formats-ext --device /dev/video0

其他用法请参考
https://blog.csdn.net/u012906122/article/details/126356698
https://www.mankier.com/1/v4l2-ctl

1.5 运行usb_cam

roslaunch usb_cam usb_cam-test.launch

打开rqt查看图像

rqt_image_view

2 相机标定

2.1 单目相机的标定

# 打开usb_cam
roslaunch usb_cam usb_cam-test.launch
# 开始标定，size是棋盘格数量，square是单个格子大小
rosrun camera_calibration cameracalibrator.py --size 6x7 --square 0.108 image:=/usb_cam/image_raw camera:=/usb_cam

打开标定界面后，请在视野中移动、倾斜标定板，直至左上角四个进度条都是绿色，此时CALIBRATE亮起，点击开始计算

之后点击SAVE保存，点击COMMIT退出

在保存路径中提取ost.yaml，放置在~/catkin_ws/src/usb_cam，修改usb_cam-test.launch

<launch>
  <arg name="image_view" default="false" />

  <node name="usb_cam" pkg="usb_cam" type="usb_cam_node" output="screen" >
      <rosparam command="load" file="$(find usb_cam)/config/usb_cam.yml"/>
      <param name="camera_info_url" type="string" value="file:///home/orin511/catkin_ws/src/usb_cam/ost.yaml" />
  </node>
  <node if="$(arg image_view)" name="image_view" pkg="image_view" type="image_view"
        respawn="false" output="screen">
    <remap from="image" to="/usb_cam/image_raw"/>
    <param name="autosize" value="true" />
  </node>
</launch>

2.2 双目相机的标定

暂无

3 使用april_tag包

3.1 安装apriltag包

sudo apt install apriltag

或者编译安装（不要放在ROS工作空间里）

cd ~
git clone https://github.com/AprilRobotics/apriltag.git
cd apriltag
mkdir build
cd build
cmake ..  
make
sudo make install  #安装到ros中

3.2 安装apriltag_ros包

cd ~/catkin_ws/src
git clone https://github.com/AprilRobotics/apriltag_ros.git 
cd ~/catkin_ws
catkin_make

3.3 配置apriltag_ros包

配置launch文件

gedit continuous_detection.launch

修改camera_name为/usb_cam
修改image_topic为image_raw

>
  <!-- set to value="gdbserver localhost:10000" for remote debugging -->
  

  <!-- configure camera input -->
  
  
  

  <!-- apriltag_ros continuous detection node -->

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