相机标定

Wiki：http://wiki.ros.org/camera_calibration

普通相机：https://github.com/bosch-ros-pkg/usb_cam.git

单目教学：http://wiki.ros.org/camera_calibration/Tutorials/MonocularCalibration

由于摄像头内部与外部的一些原因会给图像带来极大的失真，主要是径向变形和切向变形，导致直线变的弯曲，离图像中心越远的像素，失真越严重。为了避免数据源造成的误差，需要针对摄像头的参数进行标定。标定本质上是借助一个已知确定的空间关系（标定板），通过分析拍照的图片像素，逆向推出相机固有且真实的参数（内参）。

1、标定前准备

一个已知尺寸的大棋盘。本教程使用9x6棋盘格和20毫米正方形，标定的时候要展平。校准使用棋盘格的内部顶点，因此“10x7”棋盘使用内部顶点参数“9x6”，如下例所示。什么规格的标定板都可以，只不过改一下参数就好。空旷一点的区域，没有障碍物和标定板图案
通过 ROS 发布图像的单目相机

2、开始标定

安装标定的功能包camera_calibration，docker终端输入，（出厂docker已经安装，不需要重新安装）


sudo apt install ros-humble-camera-calibration*

在标定之前启动相机，直到全部标定完毕再关闭相机，启动相机，Docker终端中输入，


xxxxxxxxxx
ros2 run usb_cam  usb_cam_node_exe

使用以下命令查看话题，Docker终端中输入，

我们标定RGB彩色图像需要用到的话题是/image_raw.

运行标定的程序，Docker终端中输入，


xxxxxxxxxx
ros2 run camera_calibration cameracalibrator --size 9x6 --square 0.02 --ros-args --remap /image:=/image_raw

size：标定棋盘格的内部角点个数，例如9X6，角点一共六行九列。

square：棋盘格的边长，单位是米。

话题名字：/image_raw

1706005168211_35AB1EAE-8F46-435c-AFFE-1AC1CE945026

X：棋盘格在摄像头视野中的左右移动

Y：棋盘格在摄像头视野中的上下移动

Size ：棋盘格在摄像头视野中的前后移动

Skew：棋盘格在摄像头视野中的倾斜转动

如上图所示，需要通过上下前后左右左右翻转来采集图像，使得右边的X、Y、Size、Skew变成绿色，如下图所示，然后点击CALIBRATE，开始标定。

1706005190581_CA35EDDB-6837-4171-806A-9BFFE29F9149

标定结束后，点击SAVE，如下图所示，

标定结果保存至【/tmp/calibrationdata.tar.gz】，保存的路径为标定程序启动的终端目录下。标定结束后，可以移动出来【/tmp/calibrationdata.tar.gz】文件看看内容


xxxxxxxxxx
sudo mv /tmp/calibrationdata.tar.gz ~

docker终端输入，


xxxxxxxxxx
cd ~
tar -xvf calibrationdata.tar.gz

会在终端目录下得到标定的png文件、ost.yaml和ost.txt文件

启动usb摄像头时是需要加载参数的，因此，标定后需要把参数替换原来的内置参数，把标定好的ost.yaml改名为camera_info.yaml，然后替换原来的camera_info.yaml，docker终端输入，


xxxxxxxxxx
#先把文件复制到/opt/ros/foxy/share/usb_cam/config
sudo cp ost.yaml /opt/ros/foxy/share/usb_cam/config
#切换至/opt/ros/foxy/share/usb_cam/config目录下
cd /opt/ros/foxy/share/usb_cam/config
#备份原来的camera_info.yaml
sudo mv camera_info.yaml camera_info_BK.yaml
#重命名ost.yaml为camera_info.yaml
sudo mv ost.yaml camera_info.yaml