ros使用usb摄像头追踪ArUco markers

ros使用usb摄像头追踪ArUco markers

注意：在通过ros使用usb摄像头追踪ArUco markers之前，先进行相机的内参标定，否则会出现以下问题

Error: TF_NAN_INPUT: Ignoring transform for child_frame_id "aruco_marker_frame" from authority "unknown_publisher" because of a nan value in the transform (nan nan 0.000000) (nan nan nan nan) at line 244 in /tmp/binarydeb/ros-indigo-tf2-0.5.20/src/buffer_core.cpp

相机内参标定可以参考这一篇文章

1. 下载安装aruco_ros

aruco_ros项目地址

• 下载编译源码

mkdir -p ~/aruco_ws/src
cd ~/aurco_ws/src
git clone https://github.com/pal-robotics/aruco_ros.git
cd .. #回到目录 /aruco_ws
catkin_make install #编译
source devel/setup.bash

• 修改launch文件

修改single.launch文件，将图像和相机信息重新映射到usb_cam节点发布的主题：
（如果使用的是realsense相机或者其他相机，可以先查看相机对应的话题修改以下参数）

<remap from=”/camera_info” to=”/usb_cam/camera_info” />
<remap from=”/image” to=”/usb_cam/image_raw” />

适当修改相应的camera_frame，marker_frame，reference_frame，修改结果如下：

<launch>

    <arg name="markerId"        default="582"/>
    <arg name="markerSize"      default="0.034"/>    <!-- in m -->
    <arg name="eye"             default="left"/>
    <arg name="marker_frame"    default="aruco_marker_frame"/>
    <arg name="ref_frame"       default="usb_cam"/>  <!-- leave empty and the pose will be published wrt param parent_name -->
    <arg name="corner_refinement" default="LINES" /> <!-- NONE, HARRIS, LINES, SUBPIX -->


    <node pkg="aruco_ros" type="single" name="aruco_single">
        <remap from="/camera_info" to="/usb_cam/camera_info" />
        <remap from="/image" to="/usb_cam/image_raw" />
        <param name="image_is_rectified" value="True"/>
        <param name="marker_size"        value="$(arg markerSize)"/>
        <param name="marker_id"          value="$(arg markerId)"/>
        <param name="reference_frame"    value="$(arg ref_frame)"/>   <!-- frame in which the marker pose will be refered -->
        <param name="camera_frame"       value="usb_cam"/>
        <param name="marker_frame"       value="$(arg marker_frame)" />
        <param name="corner_refinement"  value="$(arg corner_refinement)" />
    </node>
</launch>

• /camera_info: 填入相机的内参 topic，这个topic一般由启动相机的节点发布，例如我用的是 usb_cam 启动相机，他就会发布相机内参 topic。
• /image: 图片 topic，同样我的也是由 usb_cam 发布的，要填什么具体看你这个节点的名字。

• reference_frame: marker 坐标系的参考坐标系，我们要获得的是marker 和相机的相对位姿，所以这里设置为相机坐标系，即和 camera_frame 一样。
• camera_frame: 相机坐标系，随便写个名字
• marker_frame：marker 坐标系，随便写个名字

2. 运行aruco_ros

• 打印ArUco markers

ArUco markers生成网站

Dictionary:选择Original ArUco，不然可能识别不到
Marker ID:上面single.launch文件中的markerId
Marker size, mm:上面single.launch文件中的markerSize，注意单位

• 启动相机

roslaunch usb_cam usb_cam-test.launch #根据实际的相机启动文件名进行修改

• 启动aruco_ros检测Marker

cd ~/aruco_ws
source devel/setup.bash
roslaunch aruco_ros single.launch

• 启动窗口，可视化检测结果

查看aruco_ros发布的话题

rostopic list

根据查看的话题订阅/aruco_single/result查看可视化结果

rosrun image_view image_view image:=/aruco_single/result

• 查看位姿

订阅/aruco_single/pose话题，并打印/marker_frame 在 /reference_frame 的位姿

rostopic echo /aruco_single/pose

收工