ROS2 平台

ROS2（Robot Operating System 2）是机器人操作系统的第二代版本。它是一个开源的机器人软件框架，旨在为机器人开发提供工具和库，以简化机器人应用的创建和管理。ROS2 是由 Open Robotics 开发和维护的，继承了 ROS1 的许多优点，同时在架构和功能上进行了改进，以满足现代机器人系统的需求。

搭建 ROS2 开发环境

1. 根据 Ubuntu 版本，安装对应的 ROS2 开发平台。

   • Ubuntu20.04：ROS2 Foxy

   • Ubuntu22.04：ROS2 Humble

2. 安装依赖。

   ROS2 FoxyROS2 Humble

   sudo apt install python3-colcon-common-extensions
   sudo apt install ros-foxy-camera-info-manager
   sudo apt install ros-foxy-image-publisher
   sudo apt install ros-foxy-diagnostic-updater
   

下载 Camport ROS2 SDK

1. 创建工作目录

   mkdir -p ~/ros2_ws/src
   cd ~/ros2_ws/src/
   

2. 下载 Camport ROS2

   国内国外

   git clone https://gitee.com/percipioxyz/camport_ros2.git
   

Camport ROS2 SDK 的目录如下图所示：

Camport ROS2 SDK 目录

• README.md：简述了 ROS2 编译过程。

• src/percipio_camera/CMakeLists.txt：Cmake 编译系统的规则文件。

• src/percipio_camera/camport3：包含 Percipio SDK 的库文件和头文件。

• src/percipio_camera/include：包含头文件。

• src/percipio_camera/launch：包含 ROS2 的启动文件，用于启动节点和配置参数。

• src/percipio_camera/package.xml：描述功能包清单的文件，包括功能包的名称、版本号、作者信息、许可信息、编译依赖等。

• src/percipio_camera/src：包含主要的源代码文件，包括节点实现、相机驱动等。

配置环境变量

ROS2 FoxyROS2 Humble

source /opt/ros/foxy/setup.bash
echo "source /opt/ros/foxy/setup.bash" >> ~/.bashrc

构建工程

cd ~/ros2_ws/src/camport_ros2/
colcon build --event-handlers  console_direct+  --cmake-args  -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
sudo echo "source ./install/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

小技巧

colcon build 说明：

• --event-handlers  console_direct+：这个选项指定了事件处理程序。console_direct+ 表示直接在控制台输出构建事件的详细信息。这样可以更清楚地看到构建过程中的每一步和可能的错误信息。

• --cmake-args  -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release：这个选项传递了额外的 CMake 参数。在这种情况下，-DCMAKE_BUILD_TYPE=Release 设置了 CMake 的构建类型为 Release。这意味着构建将进行优化，适合发布版本，而不是调试版本。

编译后会生成 build 文件夹（包含中间文件和目标文件）、install 文件夹（包括可执行文件、库文件、头文件和其他资源文件）和 log 文件夹（包含编译和运行时生成的日志文件）。

修改参数配置

在 launch 文件（percipio_camera.launch.py / multi_cam.launch.py）中配置相机启动时加载的参数。

重要

通过 launch 文件只能配置部分参数，如需配置相机的所有参数，可选择使用 Percipio Viewer 提前将相机参数配置写入 Storage，后续打开相机后参数便是配置好的状态。设置步骤请参见 Percipio Viewer 用户指南。

按照以下步骤，在 launch 文件中配置参数。

1. 进入 camport3_ros2/install/percipio_camera/share/percipio_camera/launch 路径。

2. 修改参数配置。

   单相机多相机

   如使用单台相机，打开 percipio_camera.launch.py 文件，并根据需要修改参数配置，可配参数的说明见下表。

   • 指定相机 SN 号

     DeclareLaunchArgument('serial_number', default_value='"207000106930"'),
     

   • 指定相机 IP 地址

     DeclareLaunchArgument('device_ip', default_value='192.168.120.112'),
     

   备注

   如果不通过 SN 或 IP 去指定相机，默认打开找到的第一台相机。

   可配参数说明表

   参数名	描述	default_value 可配范围
   camera_name	Topic 名	自定义，多相机情况下通过该名称区分相机
   serial_number	相机 SN 号	可为空；也可填写待连接相机的 SN 号。
   device_ip	相机 IP 地址	可为空；也可填写待连接相机的 IP 地址。
   color_enable	Color 图使能	true/false
   color_resolution	Color 图像分辨率	设定范围请参考相机的 fetch_config.xml 文件。
   color_format	Color 图像格式	参考 camport3_ros2/src/percipio_camera/src/percipio_device.cppStreamFormatMapper format_mapper_list[]
   color_qos	Color服务质量	SYSTEM_DEFAULT、DEFAULT、PARAMETER_EVENTS、SERVICES_DEFAULT、PARAMETERS、SENSOR_DATA
   color_camera_info_qos	Color camera info 服务质量	SYSTEM_DEFAULT、DEFAULT、PARAMETER_EVENTS、SERVICES_DEFAULT、PARAMETERS、SENSOR_DATA
   depth_enable	Depth 组件使能	true/false
   depth_resolution	Depth 图像分辨率	设定范围请参考相机的 fetch_config.xml 文件。
   depth_format	Depth 图像格式	参考 camport3_ros2/src/percipio_camera/src/percipio_device.cppStreamFormatMapper format_mapper_list[]
   depth_qos	Depth 服务质量	SYSTEM_DEFAULT、DEFAULT、PARAMETER_EVENTS、SERVICES_DEFAULT、PARAMETERS、SENSOR_DATA
   depth_camera_info_qos	Depth camera info 服务质量	SYSTEM_DEFAULT、DEFAULT、PARAMETER_EVENTS、SERVICES_DEFAULT、PARAMETERS、SENSOR_DATA
   depth_registration_enable	Depth to Color 对齐使能	true/false
   point_cloud_enable	点云图使能	true/false
   color_point_cloud_enable	彩色点云图使能	true/false
   point_cloud_qos	点云图服务质量	SYSTEM_DEFAULT、DEFAULT、PARAMETER_EVENTS、SERVICES_DEFAULT、PARAMETERS、SENSOR_DATA
   left_ir_enable	左 IR 图使能	true/false
   left_ir_resolution	左 IR 图像分辨率	设定范围请参考相机的 fetch_config.xml 文件。
   left_ir_format	左 IR 图像格式	参考 camport3_ros2/src/percipio_camera/src/percipio_device.cppStreamFormatMapper format_mapper_list[]
   left_ir_qos	左 IR 服务质量	SYSTEM_DEFAULT、DEFAULT、PARAMETER_EVENTS、SERVICES_DEFAULT、PARAMETERS、SENSOR_DATA
   left_ir_camera_info_qos	左 IR camera info 服务质量	SYSTEM_DEFAULT、DEFAULT、PARAMETER_EVENTS、SERVICES_DEFAULT、PARAMETERS、SENSOR_DATA
   right_ir_enable	右 IR 组件使能	true/false
   right_ir_resolution	右 IR 图像分辨率	设定范围请参考相机的 fetch_config.xml 文件。
   right_ir_format	右 IR 图像格式	参考 camport3_ros2/src/percipio_camera/src/percipio_device.cppStreamFormatMapper format_mapper_list[]
   right_ir_qos	右 IR 服务质量	SYSTEM_DEFAULT、DEFAULT、PARAMETER_EVENTS、SERVICES_DEFAULT、PARAMETERS、SENSOR_DATA
   right_ir_camera_info_qos	右 IR camera info 服务质量	SYSTEM_DEFAULT、DEFAULT、PARAMETER_EVENTS、SERVICES_DEFAULT、PARAMETERS、SENSOR_DATA
   tof_depth_quality	ToF 相机深度质量	basic/medium/high，设定范围请参考相机的 fetch_config.xml 文件。
   tof_modulation_threshold	ToF 相机激光调制光强	设定范围请参考相机的 fetch_config.xml 文件。
   tof_jitter_threshold	ToF 相机抖动过滤	设定范围请参考相机的 fetch_config.xml 文件。
   tof_filter_threshold	ToF 相机飞点滤波	设定范围请参考相机的 fetch_config.xml 文件。
   tof_channel	ToF 相机调制频率	设定范围请参考相机的 fetch_config.xml 文件。
   tof_HDR_ratio	ToF 相机高动态范围比	设定范围请参考相机的 fetch_config.xml 文件。

   备注

   xxx_qos 可配值说明：

   • SYSTEM_DEFAULT：使用系统的默认 QoS 设置，这些设置通常由底层的 DDS（Data Distribution Service）实现定义。效果取决于具体的 DDS 实现。

   • DEFAULT：提供可靠的消息传递，适用于大多数通用的通信需求。最多保留 10 条最新消息。

   • PARAMETER_EVENTS：专门用于参数事件的 QoS 设置，确保参数变化事件能够可靠传递。最多保留 1000 条最新消息。

   • SERVICES_DEFAULT：服务通信的默认 QoS 设置，确保服务请求和响应能够可靠传递。保留所有服务请求和响应消息。

   • PARAMETERS：专门用于参数的 QoS 设置，确保参数设置和获取的可靠性。最多保留 1000 条最新消息。

   • SENSOR_DATA：传感器数据的 QoS 设置，适用于高频率、低延迟的数据流传输。最多保留 5 条最新消息。

发布

单相机多相机

ros2 launch percipio_camera percipio_camera.launch.py

备注

运行过程中，请勿关闭该服务终端。

运行

1. 重新开一个终端，执行以下命令，运行 RViz：

   ros2 run rviz2 rviz2
   

2. 添加图像显示。

   1. 在页面左侧 Global Options 设置项中设置 “Fixed Frame” 为 “camera_depth_frame”。

      

   2. 添加深度图显示。

      1. 点击 add, 添加 “Camera”，命名为 Depth Camera。

         

      2. 在页面左侧新增的 Depth Camera 设置项中设置“Image Topic”为“/camera/depth/image”。

         

   3. 添加彩色图显示。

      1. 点击 add, 添加 “Camera”，命名为 Color Camera。

      2. 勾选在页面左侧新增的 Color Camera，并在设置项中设置“Image Topic”为“/camera/color/image_raw”。

   4. 添加 Left IR 图显示。

      1. 点击 add, 添加 “Camera”，命名为 Left IR Camera。

      2. 勾选在页面左侧新增的 Left IR Camera，并在设置项中设置“Image Topic”为“/camera/left_ir/image_raw”。

   5. 添加 Right IR 图显示。

      1. 点击 add, 添加 “Camera”，命名为 Right IR Camera。

      2. 勾选在页面左侧新增的 Right IR Camera，并在设置项中设置“Image Topic”为“/camera/right_ir/image_raw”。

   6. 添加原始点云图显示。

      1. 点击 add, 添加 “PointCloud2”，命名为 Point Cloud。

      2. 勾选在页面左侧新增的 Point Cloud，并在设置项中设置“PointCloud2 Topic”为“/camera/depth/points”。

   7. 添加彩色点云图显示。

      1. 点击 add, 添加 “PointCloud2”，命名为 Registered Point Cloud。

      2. 勾选在页面左侧新增的 Registered Point Cloud，并在设置项中设置“PointCloud2 Topic”为“/camera/depth_registered/points”。