ROS下AR.Drone 2.0相机标定

本文主要是介绍ROS下AR.Drone 2.0相机标定，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！

一．所需要的包：（1）ardrone_autonomy
下载地址：https://github.com/AutonomyLab/ardrone_autonomy
这是AR.Drone 2.0在ROS下运行的底层驱动的包
（2）image_pipeline
下载地址：https://github.com/ros-perception/image_pipeline
这是ROS下用于标定相机的包，本文是参照此包的教程进行相机标定
教程地址：http://wiki.ros.org/camera_calibration/Tutorials/MonocularCalibration

二．标定前的配置
（1）在工作空间中编译好这两个包后：
在终端输入：roslaunch ardrone_autonomy ardrone.launch
（2）查看发布的话题：
在终端输入：rostopic list
可以看到：

图2.1
可以看到发布的图像的话题为：/ardrone/image_raw
前置相机的名称：/ardrone/front
底部相机的名称：/ardrone/bottom
这将在下一步运行相机标定包的时候用到，我们以底部相机为例进行标定，
在终端中输入：rosservice call /ardrone/togglecam
这是切换前置与底部相机的一个服务，我找了很久才发现，所以最好找个地方记下来，再运行一次的话又会切换回前置相机。
（3）运行相机标定的节点：
在终端中输入：rosrun camera_calibration cameracalibrator.py --size 12x8 --square 0.03 image:=/ardrone/image_raw camera:=/ardrone/bottom

注：：size 是指棋盘内部角点个数，我是用的标定板公有12x8个角点（即12列8行），square指方形的边长，我使用的标定板方形边长为3cm,image为输出图像的话题，camera为相机的名称（即在/image_raw前面部分）
此教程也有相关说明：http://blog.csdn.net/heyijia0327/article/details/43538695
运行后会弹出标定使用的GUI

图2.2
将标定板放在前方后：

图2.3
三．标定步骤
在出现上述窗口后，拿标定板在窗口中移动，下面给出官方教程中的示意图：

图3.1
我们从图2.3中可以看到，在GUI的右侧有X，Y，Size，Skew这几个标志条
它们的含义是：
（1）x:标定板在图像中的左右位置，从左到右x由小变大。
（2）y:标定板在图像中的上下位置，从上到下y由小变大。
（3）Size：标定板在图像中的大小，由远及近，Size由小变大。
（4）Skew:标定板在图像中倾斜的角度大小
操作过程：
（1）为了得到尽量丰富的x,y值:标定的过程中要尽量缓慢移动标定板，使标定板的位置出现在图像中的各个地方（上中下左右）。
（2）为了得到丰富的Size值缓慢移动标定板，使标定板由远及近，采集到丰富的尺寸信息，最好有一张，标定板占据视野绝大部分的图像。
（3）为了得到丰富的Skew信息，缓慢移动标定板，使标定板的俯仰,偏航，滚动变化。
注：在操作的过程中，标定板移动不要过快，并且，每移动到一个位置要停顿下，如果发现这四标志条都变绿了说明采集到了足够的信息。并且如果可以执行标定，CALIBRATE就会变亮。
四．执行标定，得到结果
CALIBRATE选项变亮后，就可以点击，执行标定（最好各标志条也都变绿），此时图像会变灰，等待几分钟，标定完成后，再把标定板拿到摄像机前会出现如下画面：

图4.1

在终端中会出现：

图4.2
如果对标定结果满意点击COMMIT，即可将标定结果存入指定路径，可以在终端中找到，如：

图4.3
PS：具体怎么看标定结果是否满意，现在也不太清楚，等以后再弄清楚一些再补充。
五．标定参数解释
（1）width,height很明显表示图像为640*360像素大小。
（2）Camera_matrix:相机内参矩阵

（3）distortion:畸变参数,[k1,k2,p1,p2],其中k1,k2为径向畸变，p1,p2为切向畸变
（4）rectification:未深入了解，好像一直都是单位阵。
（5）projection：应该是畸变矫正后的矩阵（猜测的，并不完全确定）
详细可参考：
http://wiki.opencv.org.cn/index.php/Cv%E7%85%A7%E7%9B%B8%E6%9C%BA%E5%AE%9A%E6%A0%87%E5%92%8C%E4%B8%89%E7%BB%B4%E9%87%8D%E5%BB%BA