【Nav2中文网】ROS2单目相机标定教程

前言

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相机标定

• 概述
• 必要条件
• 教程指南

概述

本教程演示如何通过标定获取单目相机的参数。

要求

1-使用操作系统的包管理器安装相机标定所需软件包

sudo apt install ros--camera-calibration-parsers

sudo apt install ros--camera-info-manager

sudo apt install ros--launch-testing-ament-cmake

2-需要在您的工作空间中从源代码构建Image Pipeline软件包，命令如下：

git clone – b git@github.com:ros-perception/image_pipeline.git

另外，请确保您具有以下内容:

• 一个已知尺寸的大棋盘。本教程使用的是200mm×200mm的正方形棋盘。* * 由于相机标定使用的是棋盘格的内部顶点，因此需要 “8x10” 的棋盘板。这样使用内部顶点参数就正好是 “7x9” 如下例所示.可以从 https://calib.io/pages/camera-calibration-pattern-generator 下载。
• 一个光线充足的5米 × 5米区域，清除障碍物同时检查棋盘图案
• 一个可以在ROS上发布图像的单目相机

Tutorial Steps

1-在GUI中启动一个终端

2-启动所使用相机的ROS驱动程序。

3-确保相机正在通过ROS发布图像。这可以通过运行来测试:

ros2 topic list

4-这将显示你所有发布的话题，确保里面有一个图像话题 /camera/image_raw。确保image_raw话题是一个真实的话题且正在发布图像，需要检查该话题的发布频率:

ros2 topic hz /camera/image_raw

5-启动摄像机标定节点

ros2 run camera_calibration cameracalibrator --size 7x9 --square 0.20 image:=/my_camera/image_raw camera:=/my_camera

Camera Name:

-c, --camera\_name
        name of the camera to appear in the calibration file


Chessboard Options:

You must specify one or more chessboards as pairs of --size and--square options.

  -p PATTERN, --pattern=PATTERN
                    calibration pattern to detect - 'chessboard','circles', 'acircles','charuco'
  -s SIZE, --size=SIZE
                    chessboard size as NxM, counting interior corners (e.g. a standard chessboard is 7x7)
  -q SQUARE, --square=SQUARE
                    chessboard square size in meters

ROS Communication Options:

 --approximate=APPROXIMATE
                    allow specified slop (in seconds) when pairing images from unsynchronized stereo cameras
 --no-service-check
                    disable check for set\_camera\_info services at startup

Calibration Optimizer Options:

 --fix-principal-point
                    fix the principal point at the image center
 --fix-aspect-ratio
                    enforce focal lengths (fx, fy) are equal
 --zero-tangent-dist
                    set tangential distortion coefficients (p1, p2) to
                    zero
 -k NUM\_COEFFS, --k-coefficients=NUM\_COEFFS
                    number of radial distortion coefficients to use (up to
                    6, default 2)
 --disable\_calib\_cb\_fast\_check
                    uses the CALIB\_CB\_FAST\_CHECK flag for findChessboardCorners

    This will open a calibration window which highlight the checkerboard.

6- 为了得到更好的标定结果需要在相机视野范围内不断移动棋盘格:

• 使得棋盘到达相机视野左侧、右侧、顶部和底部 ◦ X-相机视野中的左/右方向 ◦ Y-相机视野中的上下方 ◦ Size -接近/远离相机以及相对相机倾斜
• 棋盘填充整个视野
• 让棋盘格向左、右、上、下倾斜（Skew）

7- 随着棋盘格的不断移动，标定窗口侧边栏上的4个横条的长度会不断增长。当所有4个横条都变成绿色并且有足够的数据可用于标定时，“CALIBRATE”按钮将会变亮。单击查看结果。标定大约需要花一分钟时间。

8-校准完成后，保存和提交按钮亮起。在终端中也可以看到标定结果。

9- 按保存按钮后可以查看到结果。数据保存到 “/tmp/calibrationdata.tar.gz”

10- 要使用该相机标定结果的文件，请执行以下命令解压缩该文件（calibration.tar.gz)

tar -xvf calibration.tar.gz

11- 在标定结果文件夹中，可以看到用于标定的所有图像以及 “ost.yaml” 和 “ost.txt”文件。您可以使用包含相机驱动程序的校准参数的yaml文件。