【Ubuntu】虚拟机安装USB摄像头ROS驱动 usb_cam（最新方法）

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文章目录

引言
一、源码安装方法
- [1.1 下载摄像头驱动usb_cam](#1.1 下载摄像头驱动usb_cam)
- [1.2 查找FFmpeg库路径](#1.2 查找FFmpeg库路径)
- [1.3 添加FFmpeg库路径到CMakeLists.txt](#1.3 添加FFmpeg库路径到CMakeLists.txt)
- [1.4 编译usb_cam包](#1.4 编译usb_cam包)
- [1.5 修改usb_cam驱动配置](#1.5 修改usb_cam驱动配置)
- [1.6 修改launch文件](#1.6 修改launch文件)
二、软件包安装方法
- [2.1 安装ROS Melodic版本的usb_cam](#2.1 安装ROS Melodic版本的usb_cam)
- [2.2 安装相机标定功能包](#2.2 安装相机标定功能包)
- [2.3 安装UVC相机功能包](#2.3 安装UVC相机功能包)
- [2.4 启动摄像头节点](#2.4 启动摄像头节点)
- [2.5 处理摄像头连接问题](#2.5 处理摄像头连接问题)
- [2.6 相机启动警告处理](#2.6 相机启动警告处理)
- [2.7 相机标定方法](#2.7 相机标定方法)
- [2.8 查看相机话题和数据](#2.8 查看相机话题和数据)
三、总结
参考资料

引言

usb_cam是针对USB摄像头的ROS驱动包，简单来说就是得有这个功能包，才能在ROS中把摄像头打开。但是官网给出的目前最新版 usb_cam 已不再支持 ROS1，因此若想在 ubuntu18.04 上安装摄像头驱动 usb_cam，则需修改配置文件，本篇博客介绍具体操作。

本篇博客提供两种安装方法：源码安装方法、软件包安装方法。

一、源码安装方法

1.1 下载摄像头驱动usb_cam

下载usb_cam文件见本博客置顶的资源。

参考以下方法，将下载到主机的驱动文件发送到虚拟机Ubuntu中：

windows主机和ubuntu互传文件的4种方法

虚拟机共享文件位置 /mnt/hgfs/Share

从官网下载的usb_cam切换到支持ROS1的master分支。

shell 复制代码

git clone https://github.com/ros-drivers/usb_cam.git
cd usb_cam
git checkout master

编译usb_cam会报错，提示链接不到FFmpeg相关的库文件

因此通过添加FFmpeg库路径到LD_LIBRARY_PATH来解决这些错误。

1.2 查找FFmpeg库路径

查找编译所需的文件位置

bash 复制代码

locate libavcodec.so

编辑~/.bashrc文件：打开终端，输入

css 复制代码

sudo nano ~/.bashrc

在.bashrc文件末尾添加如下内容

bash 复制代码

export LD_LIBRARY_PATH=/usr/lib/x86_64-linux-gnu:$LD_LIBRARY_PATH

保存并关闭文件，然后执行以下命令来使更改立即生效：

bash 复制代码

source ~/.bashrc

1.3 添加FFmpeg库路径到CMakeLists.txt

CMakeLists.txt文件中的内容如下：

shell 复制代码

cmake_minimum_required(VERSION 3.5)
project(test_ffmpeg)

set(CMAKE_LIBRARY_PATH "/usr/lib/x86_64-linux-gnu")

find_package(PkgConfig REQUIRED)
pkg_check_modules(AVCODEC REQUIRED libavcodec)
pkg_check_modules(AVUTIL REQUIRED libavutil)
pkg_check_modules(AVFORMAT REQUIRED libavformat)
pkg_check_modules(SWSCALE REQUIRED libswscale)

add_executable(test_ffmpeg test_ffmpeg.cpp)


target_link_libraries(test_ffmpeg
    ${AVCODEC_LIBRARIES}
    ${AVUTIL_LIBRARIES}
    ${AVFORMAT_LIBRARIES}
    ${SWSCALE_LIBRARIES}
)

测试文件编译通过。

因此，在usb_cam文件夹下的CMakeLists.txt添加如下内容：

python 复制代码

# 添加内容
set(CMAKE_LIBRARY_PATH "/usr/lib/x86_64-linux-gnu")

find_package(PkgConfig REQUIRED)
pkg_check_modules(AVCODEC REQUIRED libavcodec)
pkg_check_modules(AVUTIL REQUIRED libavutil)
pkg_check_modules(AVFORMAT REQUIRED libavformat)
pkg_check_modules(SWSCALE REQUIRED libswscale)

# 添加内容
target_link_libraries(${PROJECT_NAME}_node
    ${AVCODEC_LIBRARIES}
    ${AVUTIL_LIBRARIES}
    ${AVFORMAT_LIBRARIES}
    ${SWSCALE_LIBRARIES}
)

1.4 编译usb_cam包

再次编译。

bash 复制代码

catkin_make

若编译出错，使用如下指令清理构建目录，并重新编译项目：

bash 复制代码

cd ~/catkin_ws
rm -rf build/ devel/
catkin_make

1.5 修改usb_cam驱动配置

找到自己的USB摄像头所对应的端口。

我的是/dev/video0 /dev/video1

1.6 修改launch文件

在src/usb_cam目录下打开并编辑launch文件。

二、软件包安装方法

下面介绍一种使用软件包安装usb-cam的方法。

2.1 安装ROS Melodic版本的usb_cam

首先打开终端，输入：

shell 复制代码

sudo apt-get install ros-melodic-usb-cam

这里melodic应该根据自己Ubuntu系统进行灵活变换，例如我使用的Ubuntu18.04，那么我对应的就是melodic版本。

2.2 安装相机标定功能包

安装ROS Melodic版本的相机标定功能包。

bash 复制代码

sudo apt-get install ros-melodic-camera-calibration

相机标定是确定相机内部参数（如焦距、主点等）的过程，这对于处理从相机获得的图像数据非常重要。

2.3 安装UVC相机功能包

安装ROS Melodic版本的UVC相机功能包。

bash 复制代码

sudo apt-get install ros-melodic-uvc-camera

UVC（Universal Video Class）是一种USB摄像头的标准，这个功能包允许ROS与UVC兼容的USB摄像头通信。

2.4 启动摄像头节点

驱动安装完成后，会自带一个launch文件，我们打开launch文件就可以打开摄像头。

启动名为usb_cam的ROS节点，并运行一个名为usb_cam-test.launch的launch文件。

shell 复制代码

roslaunch usb_cam usb_cam-test.launch

这个launch文件配置了如何使用USB摄像头获取图像，并包括其他相关参数设置。

2.5 处理摄像头连接问题

此时，保证相机已经开机，并通过usb接口连接至电脑，若出现以下问题：

说明没有检测到USB摄像头，重新插入摄像头

2.6 相机启动警告处理

如果报错如下select timeout

说明USB兼容性选择错了，需要关闭虚拟机进行更改，点击编辑虚拟机，打开 USB 控制器，将 USB 兼容性改为USB 3.1，点击确定，重新打开虚拟机，再次运行即可打开摄像头。

出现以下画面，成功打开摄像头。

2.7 相机标定方法

如果相机启动时出现如下警告：

说明相机没有进行标定，所以出现警告。

参考以下链接进行相机标定：

【相机内参标定】------ 如何标定单目相机的内参（张正友标定法）

2.8 查看相机话题和数据

查看相机发布的话题。

bash 复制代码

rostopic list

查看相机获取的数据。

bash 复制代码

rostopic echo /camera_info

安装完成！

三、总结

在Ubuntu18.04上安装USB摄像头驱动usb_cam的方法主要有两种：源码安装和软件包安装。

源码安装方法

需要从GitHub下载usb_cam源码，切换到支持ROS1的master分支，并通过添加FFmpeg库路径到LD_LIBRARY_PATH来解决编译错误。
软件包安装方法

通过使用sudo apt-get命令安装ROS Melodic版本的usb_cam、camera-calibration和uvc-camera功能包，然后运行usb_cam-test.launch文件来启动摄像头节点。

安装完成后，可以通过rostopic list和rostopic echo命令查看摄像头发布的话题和获取的数据。

总的来说，这两种方法都能在Ubuntu18.04上成功安装和使用usb_cam驱动，但在选择安装方法时，应根据自己的需求和环境进行选择。

参考资料

1、windows主机和ubuntu互传文件的4种方法

2、ubuntu利用usb_cam打开摄像头

3、【相机内参标定】------ 如何标定单目相机的内参（张正友标定法）

后记：

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