gazebo仿真中对无人机集成的相机进行标定(VINS-Fusion)

集成D435i和px4无人机、安装VINS-Fusion

PX4 + D435i 进行gazebo仿真
Ubuntu安装Vins-Fusion(2) ------ Ubuntu20.04安装vins-fusion

设置一下参数前需进行备份

设置相机内参

启动无人机仿真,查看ros话题rostopic list

查看相机内参(仿真相机的左右目参数是一样的)

powershell 复制代码
rostopic echo /camera/infra1/camera_info
powershell 复制代码
#	根据下面这个矩阵填写相机的内参
#    K = [ fx  0   cx ]
#        [ 0   fy  cy ]
#        [ 0   0    1 ]
#
#	fx: 319.9348449707031
#  	fy: 319.9348449707031
#   cx: 320.0
#	cy: 240.0

right.yaml

yaml 复制代码
%YAML:1.0
---
model_type: PINHOLE
camera_name: camera
image_width: 640
image_height: 480
distortion_parameters:
   k1: 0.0
   k2: 0.0
   p1: 0.0
   p2: 0.0
projection_parameters:
   fx: 319.9348449707031
   fy: 319.9348449707031
   cx: 320.0
   cy: 240.0

设置相机外参

设置VINS话题输入

rostopic list中无人机或相机的imu话题、相机左右目话题

相机外参(gazebo中的imu很飘,不建议使用双目 + IMU进行定位)

打开无人机gazebo仿真、打开rviz、启用VINS核心节点

添加tf

查看相对坐标

这里使用的是无人机的imu,故而使用body、camera计算外参

显示偏移和四元数

powershell 复制代码
rosrun tf tf_echo body camera

通过偏移量和四元数计算外参矩阵

注: 此处的四元数q = x、y、z、w

PS:可以直接找AI算,输入一下信息进行计算

powershell 复制代码
生成相机的外参矩阵
At time 1903.172
- Translation: [0.020, 0.008, 0.003]
- Rotation: in Quaternion [-0.500, 0.502, -0.501, 0.497]
            in RPY (radian) [-1.575, -0.001, -1.577]
            in RPY (degree) [-90.231, -0.060, -90.330]
姿态四元数中w为0.497

将生成的外参替换掉data中的数据

修正相机外参

设置VINS的输出路径,需要是绝对路径

必须要自己设置!!!

output文件夹中会生成 extrinsic_parameter.csv 文件,使用文本编辑器打开,将生成的外参复制到yaml文件中。

显示track_image、设置特征点

在 realsense_stereo_imu_config.yaml 中设置(我这个是realsense_d435i,不同相机文件名不一定相同)

powershell 复制代码
# 显示track_image
show_track 设为 1

# 设置最大特征点
max_cnt: 150            # max feature number in feature tracking
# 设置特征点之间的距离
min_dist: 30            # min distance between two features 

gazebo建图

PS:建议使用砖墙进行建图

  • 保存路径:
powershell 复制代码
PX4-Autopilot/Tools/sitl_gazebo/models

仅使用双目进行定位(无imu)

powershell 复制代码
%YAML:1.0

#common parameters
#support: 1 imu 1 cam; 1 imu 2 cam: 2 cam; 
# 禁掉imu
imu: 0         
num_of_cam: 2  

# 修改ros话题输入
imu_topic: "/mavros/imu/data_raw"
image0_topic: "/camera/infra1/image_raw"
image1_topic: "/camera/infra2/image_raw"
output_path: "/home/feng/Vision/output/"

cam0_calib: "left.yaml"
cam1_calib: "right.yaml"
image_width: 640
image_height: 480
   

# Extrinsic parameter between IMU and Camera.
estimate_extrinsic: 0   # 0  Have an accurate extrinsic parameters. We will trust the following imu^R_cam, imu^T_cam, don't change it.
                        # 1  Have an initial guess about extrinsic parameters. We will optimize around your initial guess.
// 外参使用初始参数不做更改
body_T_cam0: !!opencv-matrix
   rows: 4
   cols: 4
   dt: d
   data: [ -5.7586305857286746e-03, -4.0463318787729019e-03,
       9.9997523237933461e-01, 2.0329267950355900e-02,
       -9.9998287214160420e-01, -1.0224590553211677e-03,
       -5.7628118925283633e-03, 7.9325209639615653e-03,
       1.0457519809151661e-03, -9.9999129084997906e-01,
       -4.0403746097850135e-03, 2.8559824645148020e-03, 0., 0., 0., 1. ]

body_T_cam1: !!opencv-matrix
   rows: 4
   cols: 4
   dt: d
   data: [ -1.0021770212322867e-03, 3.6313480322730518e-04,
       9.9999943188700535e-01, 1.5285779565991807e-02,
       -9.9999216342926500e-01, -3.8303422615924010e-03,
       -1.0007788055728661e-03, -5.2435791444330505e-02,
       3.8299766679101843e-03, -9.9999259827824449e-01,
       3.6697063849344680e-04, 8.6931302450199057e-03, 0., 0., 0., 1. ]

#Multiple thread support
multiple_thread: 1

#feature traker paprameters
# 设置特征点
max_cnt: 300            # max feature number in feature tracking
min_dist: 10            # min distance between two features 
freq: 10                # frequence (Hz) of publish tracking result. At least 10Hz for good estimation. If set 0, the frequence will be same as raw image 
F_threshold: 1.0        # ransac threshold (pixel)
# 显示双目图像
show_track: 1           # publish tracking image as topic
flow_back: 1            # perform forward and backward optical flow to improve feature tracking accuracy

#optimization parameters
max_solver_time: 0.04  # max solver itration time (ms), to guarantee real time
max_num_iterations: 8   # max solver itrations, to guarantee real time
keyframe_parallax: 10.0 # keyframe selection threshold (pixel)

QGC限制无人机飞行速度

  • MPC_XY_VEL_MAX
  • MPC_Z_VEL_MAX_DN
  • MPC_Z_VEL_MAX_UP

参考文档

gazebo中vins-fusion在仿真小车上的部署
gazebo仿真跑VINS-Fusion双目视觉惯性SLAM
QGC地面站对PX4无人机速度进行限制

相关推荐
IT摆渡者19 小时前
ubuntu系统网络问题
linux·运维·ubuntu
动物园猫20 小时前
无人机灾害场景人体目标检测数据集:10,000张图像 | 目标检测
人工智能·目标检测·无人机
海兰1 天前
ffmpeg-wasm 完整安装指南(Ubuntu 24.04)
ubuntu·ffmpeg·wasm
海兰1 天前
云原生持续交付平台 Zadig 在 Ubuntu 24.04 上的部署及使用指南
linux·ubuntu·云原生
Anesthesia丶1 天前
PromoxVE安装笔记
笔记·ubuntu·server·promox
tianxuanjg1 天前
高精密CNC 加工厂家该如何挑选
经验分享·机器人·无人机·材质
常乐か2 天前
VMware Workstation Pro 17 搭建 Ubuntu 24.04 完整指南
linux·运维·ubuntu
PGCCC2 天前
Ubuntu 安装 PostgreSQL 16 完整教程(2026):从仓库配置到远程连接
linux·ubuntu·postgresql
常乐か2 天前
在 Ubuntu 24.04 中编译 Qt 5.15.2 项目完全指南
linux·qt·ubuntu
hello_fengfeng2 天前
fcitx4 和 fcitx5 输入法包冲突
ubuntu