ROS掉包侠修炼计划

uvc_camera参考链接：uvc_camera - ROS Wiki

usb_cam参考链接：usb_cam - ROS Wiki

#ROS调包侠#使用摄像头

什么样摄像头可以用

在ROS中使用摄像头的前提是，摄像头在Linux系统下是可识别的，通常来说UVC协议的USB摄像头都可以正常使用，例如这一类。

大部分笔记本电脑自带的摄像头都是UVC协议的，所以也是可以直接使用的。

对于一些具有CSI或者MIPI接口的嵌入式板卡，在接入对应接口的摄像头后可能也可以使用，但不是绝对的。

例如树莓派接入CSI摄像头后启用bcm2835-v4l2驱动可以正常使用，但是JetsonNano使用CSI摄像头就不可以通过本文的方法驱动。

验证摄像头设备可用

使用命令检查当前设备列表

ls /dev

如果设备列表中有video*设备，则摄像头设备在当前系统中有被正确的识别。

如果使用虚拟机，需要将摄像头设备连接到虚拟机中。

检查有video设备后可以使用Ubuntu下的拍照软件cheese进一步验证

cheese

拍照软件能显示摄像头画面就基本稳了

获取摄像头驱动包

ROS下摄像头的驱动包有多款，这里笔者常用的两款为例，如果你有更好用的功能包也欢迎留言推荐给我

usb_cam

usb_cam可以通过apt方式直接安装二进制包，如果使用其他版本的ROS，自行替换命令中的noetic字段

sudo apt install ros-noetic-usb-cam

安装没有报错即为完成

rosrun方式运行

先启动roscore，然后运行驱动节点usb_cam_node

roscore
rosrun usb_cam usb_cam_node

启动节点后终端中可能会报如下的警告，可以忽略，实测不影响使用

摄像头启动后启用rqt工具查看图像

rqt_image_view

选择正确的话题即可预览到摄像头的画面

roslaunch方式运行

usb_cam包中提供了一个launch文件例程usb_cam-test.launch

roslaunch usb_cam usb_cam-test.launch

在这个launch文件中除了启动usb_cam_node节点外还会包含一个image_view用于预览摄像头画面

uvc_camera

在Melodic版本中，uvc_camera有提供二进制安装包，可以通过apt方式安装

sudo apt install ros-melodic-ucv-camera

在Noetic版本中，uvc_camera目前还没有提供二进制安装包，需要通过源码编译的方式安装

源码编译前需要先安装依赖的软件

sudo apt install libv4l-dev

然后将源码克隆到你的工作空间src目录下，这里以catkin_ws工作空间为例

cd ~/catkin_ws/src/
git clone https://github.com/ros-drivers/camera_umd.git

github在不同的时间，不同的地区可能会出现无法访问的问题，可以借助ghproxy来牵线搭桥

cd ~/catkin_ws/src/
git clone https://ghproxy.com/github.com/ros-drivers/camera_umd.git

成功获取源码后就可以编译功能包

cd ~/catkin_ws/ && catkin_make

编译完成后就可以使用uvc_camera功能包了

rosrun方式运行

roscore
rosrun uvc_camera uvc_camera_node

节点启动后可以通过rqt等工具查看图像

roslaunch方式运行

roslaunch uvc_camera camera_node.launch

有多个摄像头时

以上两个功能包无论时通过使用rosrun还是roslaunch的方式启动，使用的视频设备都是/dev/video0。当你有多个摄像头或者需要使用的摄像头设备不是/dev/video0时候，通过这两种方式启动就不能达到预期的效果了。

我的建议是编写launch文件来启动，launch文件可以参考功能包目录下的luanch。

Tips：我不建议对原功能包中的文件做修改，如果编写launch文件，我建议你将launch文件放在你自己开发的功能包目录下。

例如usb_cam功能包下的usb_cam-test.launch文件

<launch><node name="usb_cam" pkg="usb_cam" type="usb_cam_node" output="screen" ><param name="video_device" value="/dev/video0" /><param name="image_width" value="640" /><param name="image_height" value="480" /><param name="pixel_format" value="yuyv" /><param name="camera_frame_id" value="usb_cam" /><param name="io_method" value="mmap"/></node><node 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>

通过修改video_device参数的值即可修改摄像头设备为你需要启动的设备名。其余的参数例如image_width和image_height是用于设备图像的分辨率，完整的参数列表和参数含义可以在功能包的wiki页面中查看。

带compressed的图像话题

如果你已经安装了compressed-image-transport功能包，则相机节点发布的话题中，除了image_raw话题外，应该还有image_raw/compressed这样一个话题。

带有compressed的话题是一种压缩后的图像格式，在跨设备或者带宽资源有限的网络中传输时会更流畅，以640*480分辨率的图像为例。通过rostopic bw工具分别查看两个话题的带宽。

rostopic bw /usb_cam/image_raw
rostopic bw /usb_cam/image_raw/compressed

可以看到两个话题分别占用的带宽，差距还是很明显的。