SLAM算法与工程实践——相机篇:传统相机使用(1)

2023-12-17 16:30

本文主要是介绍SLAM算法与工程实践——相机篇:传统相机使用(1),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

SLAM算法与工程实践系列文章

下面是SLAM算法与工程实践系列文章的总链接,本人发表这个系列的文章链接均收录于此

SLAM算法与工程实践系列文章链接


下面是专栏地址:

SLAM算法与工程实践系列专栏


文章目录

  • SLAM算法与工程实践系列文章
    • SLAM算法与工程实践系列文章链接
    • SLAM算法与工程实践系列专栏
  • 前言
  • SLAM算法与工程实践——相机篇:传统相机使用(1)
    • 相机相关命令
    • 出现的问题
    • 调用相机
      • 以MJPG格式打开相机


前言

这个系列的文章是分享SLAM相关技术算法的学习和工程实践


SLAM算法与工程实践——相机篇:传统相机使用(1)

相机相关命令

插上USB相机,使用命令查看USB设备

lsusb

在这里插入图片描述

可以识别相机

使用命令查看识别到几个摄像头

ll /dev/video*

在这里插入图片描述

然后改变其权限

sudo chmod 777 /dev/video0
sudo chmod 777 /dev/video1

安装 v4l-utils 工具包

sudo apt-get install v4l-utils

使用下列命令查看相机参数

v4l2-ctl -d /dev/video0 --list-formats-ext

在命令行输出为:

ioctl: VIDIOC_ENUM_FMTType: Video Capture[0]: 'MJPG' (Motion-JPEG, compressed)Size: Discrete 2560x800Interval: Discrete 0.017s (60.000 fps)Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)Interval: Discrete 0.067s (15.000 fps)Size: Discrete 2560x720Interval: Discrete 0.017s (60.000 fps)Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)Size: Discrete 1280x800Interval: Discrete 0.008s (120.000 fps)Interval: Discrete 0.017s (60.000 fps)Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)Size: Discrete 1280x792Interval: Discrete 0.008s (120.000 fps)Interval: Discrete 0.017s (60.000 fps)Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)Size: Discrete 1280x400Interval: Discrete 0.008s (120.000 fps)Interval: Discrete 0.017s (60.000 fps)Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)Size: Discrete 640x400Interval: Discrete 0.005s (210.000 fps)Interval: Discrete 0.008s (120.000 fps)Interval: Discrete 0.017s (60.000 fps)Size: Discrete 640x392Interval: Discrete 0.005s (210.000 fps)Interval: Discrete 0.008s (120.000 fps)Interval: Discrete 0.017s (60.000 fps)[1]: 'YUYV' (YUYV 4:2:2)Size: Discrete 2560x800Interval: Discrete 0.500s (2.000 fps)Size: Discrete 2560x720Interval: Discrete 0.500s (2.000 fps)Size: Discrete 1280x800Interval: Discrete 0.200s (5.000 fps)Size: Discrete 1280x792Interval: Discrete 0.200s (5.000 fps)Size: Discrete 1280x400Interval: Discrete 0.067s (15.000 fps)Interval: Discrete 0.100s (10.000 fps)Size: Discrete 640x400Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)Size: Discrete 640x392Interval: Discrete 0.033s (30.000 fps)

可以看出本相机的参数和对应设置下的帧率,最高为 120 帧,分辨率为 2560x800,我这选用 1280x400

在这里插入图片描述

接下来看看你的USB摄像头支持什么附加属性,只需要执行下面的命令即可

v4l2-ctl -d /dev/video0 --list-ctrls

得到下面的结果

User Controlsbrightness 0x00980900 (int)    : min=-64 max=64 step=1 default=0 value=0contrast 0x00980901 (int)    : min=0 max=95 step=1 default=0 value=0saturation 0x00980902 (int)    : min=0 max=100 step=1 default=64 value=64hue 0x00980903 (int)    : min=-2000 max=2000 step=1 default=0 value=0white_balance_automatic 0x0098090c (bool)   : default=1 value=1gamma 0x00980910 (int)    : min=100 max=300 step=1 default=100 value=100

在这里插入图片描述

使用应用程序茄子(cheese)

输入命令:

sudo apt-get install cheese

装好后,用命令:cheese,即可打开。如果指定打开video1,输入命令:

cheese -d /dev/video1

读取相机配置文件 HBV-1780-2.yaml

int UseStereoCam::loadCamParam(std::string cfgPath) {cv::FileStorage fs(cfgPath, cv::FileStorage::READ);if (fs.isOpened()) {std::cout << "Stereo Camera Paramter is loading..." << std::endl;//内参矩阵fs["IntrinsicMatrixLeft"] >> IntrinsicMatrixLeft;      //存放内参矩阵,左相机IntrinsicMatrixLeft.at<double>(0, 0) = IntrinsicMatrixLeft.at<double>(0, 0) * resizeScalse;IntrinsicMatrixLeft.at<double>(1, 1) = IntrinsicMatrixLeft.at<double>(1, 1) * resizeScalse;IntrinsicMatrixLeft.at<double>(0, 2) = IntrinsicMatrixLeft.at<double>(0, 2) * resizeScalse;IntrinsicMatrixLeft.at<double>(1, 2) = IntrinsicMatrixLeft.at<double>(1, 2) * resizeScalse;fs["IntrinsicMatrixRight"] >> IntrinsicMatrixRight;      //存放内参矩阵,右相机IntrinsicMatrixRight.at<double>(0, 0) = IntrinsicMatrixRight.at<double>(0, 0) * resizeScalse;IntrinsicMatrixRight.at<double>(1, 1) = IntrinsicMatrixRight.at<double>(1, 1) * resizeScalse;IntrinsicMatrixRight.at<double>(0, 2) = IntrinsicMatrixRight.at<double>(0, 2) * resizeScalse;IntrinsicMatrixRight.at<double>(1, 2) = IntrinsicMatrixRight.at<double>(1, 2) * resizeScalse;//畸变系数fs["DistCoeffLeft"] >> DistCoeffLeft;            //畸变矩阵,左相机fs["DistCoeffRight"] >> DistCoeffRight;             //畸变矩阵,右相机//旋转矩阵 平移向量fs["RotationMatrix"] >> R;fs["TranslationVector"] >> T;T = T * resizeScalse;fs.release();leftFocalLength =(IntrinsicMatrixLeft.at<double>(0, 0) + IntrinsicMatrixLeft.at<double>(1, 1)) / 2.0;rightFocalLength =(IntrinsicMatrixRight.at<double>(0, 0) + IntrinsicMatrixRight.at<double>(1, 1)) / 2.0;// 处理焦距(例如取平均值)focalLength = (leftFocalLength + rightFocalLength) / 2.0;fx = (IntrinsicMatrixLeft.at<double>(0, 0) + IntrinsicMatrixRight.at<double>(0, 0)) / 2.0;fy = (IntrinsicMatrixLeft.at<double>(1, 1) + IntrinsicMatrixRight.at<double>(1, 1)) / 2.0;cx = (IntrinsicMatrixLeft.at<double>(0, 2) + IntrinsicMatrixRight.at<double>(0, 2)) / 2.0;cy = (IntrinsicMatrixLeft.at<double>(1, 2) + IntrinsicMatrixRight.at<double>(1, 2)) / 2.0;baseline = cv::norm(T) / 100;     //基线(baseline)单位设置为分米std::cout << "camera parameter loaded successfully!" << std::endl;return 0;} else {std::cout << "Failed to load camera parameter!" << std::endl;return -1;}}

出现的问题

参考:

解决OpenCV的GStreamer warning警告

在用opencv调用摄像头时报错

在这里插入图片描述

[ WARN:0] global ../modules/videoio/src/cap_gstreamer.cpp (935) open OpenCV | GStreamer warning: Cannot query video position: status=0, value=-1, duration=-1
[ WARN:0] global ../modules/videoio/src/cap_gstreamer.cpp (1758) handleMessage OpenCV | GStreamer warning: Embedded video playback halted; module v4l2src0 reported: Device '/dev/video0' failed during initialization
[ WARN:0] global ../modules/videoio/src/cap_gstreamer.cpp (515) startPipeline OpenCV | GStreamer warning: unable to start pipeline
[ WARN:0] global ../modules/videoio/src/cap_gstreamer.cpp (1057) setProperty OpenCV | GStreamer warning: no pipeline
[ WARN:0] global ../modules/videoio/src/cap_gstreamer.cpp (480) isPipelinePlaying OpenCV | GStreamer warning: GStreamer: pipeline have not been created
摄像头打开失败!

解决办法:

修改打开摄像头的代码如下:

cap.open(0,CAP_V4L2);

调用相机

在编写多个主函数共用srcinclude定义的类的文件时,CMakeLists.txt的编写应该类似下面的写法,然后包含每个子项目的子文件夹

cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
project(DEPTH_COMPUTE)IF (NOT CMAKE_BUILD_TYPE)SET(CMAKE_BUILD_TYPE Release)
ENDIF ()MESSAGE("Build type: " ${CMAKE_BUILD_TYPE})# set path
set(LIB_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/lib)
set(HEAD_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)
set(EXEC_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)set(DEPTH_LIB calc_depth)   # set libiary namefind_package(OpenCV 4 REQUIRED)
find_package(Eigen3 3.1.0 NO_MODULE)
find_package(Pangolin REQUIRED)include_directories(${HEAD_PATH})
aux_source_directory(${PROJECT_SOURCE_DIR}/src LIB_SRC)SET(LIBRARY_OUTPUT_PATH ${LIB_PATH})
add_library(${DEPTH_LIB} SHARED ${LIB_SRC})
TARGET_LINK_LIBRARIES(${DEPTH_LIB}${OpenCV_LIBS}${EIGEN3_LIBS}${Pangolin_LIBRARIES}
)# add subdirectories 这里是具体的主函数
add_subdirectory(useCamForShot) 
add_subdirectory(openCamera)

子项目的CMakeLists.txt应该如下

cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
project(OPENCAM)find_package(OpenCV 4 REQUIRED)include_directories(${HEAD_PATH})
link_directories(${LIB_PATH})set(CMAKE_BUILD_TYPE "Release")
set(CMAKE_CXX_FLAGS "-O3")
set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH  ${EXEC_PATH})#add_library(${DEPTH_LIB} SHARED  ${SRC_LIST})add_executable(open_camera open_camera.cpp)
target_link_libraries(open_camera ${DEPTH_LIB} ${OpenCV_LIBS})

以MJPG格式打开相机

参考:

OpenCV+V4L实现MJPG格式拉取USB摄像头

关于openCV VideoCapture获取摄像头MJPG视频的问题

相机支持的视频流格式

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在打开相机后,设置参数

capture.open(camIndex, cv::CAP_V4L);    // open camera//设置编码格式,这里只能写在分辨率和帧率后面,否则无效
capture.set(cv::CAP_PROP_FOURCC, cv::VideoWriter::fourcc('M', 'J', 'P', 'G'));//视频流格式

这篇关于SLAM算法与工程实践——相机篇:传统相机使用(1)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/505041

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