激光雷达和相机的联合标定（Camera-LiDAR Calibration）之but_calibration_camera_velodyne

前言

在前两篇博客中介绍的标定工具,只是 autoware 和 apollo 中的一部分，如果只做激光雷达和相机的标定工作，工作量有点大。
今天介绍的but_calibration_camera_velodyne相对轻量级。
论文：
[1] Velas, Spanel, Materna, Herout: Calibration of RGB Camera with Velodyne LiDAR

安装和运行

这个包依赖but_velodyne_lib，需要提前安装。

安装but_velodyne_lib

需要在系统中安装以下依赖项：

• Eigen3 library
• OpenCV version 2.4.9 (for OpenCV v3 compatibility see branch opencv3)
• PCL 1.7 library

git clone https://github.com/robofit/but_velodyne_lib.git
cd but_velodyne_lib
mkdir bin
cd bin
cmake ..
make
sudo make install

安装but_calibration_camera_velodyne

依赖

• ROS Hydro or Indigo
• PCl 1.7
• OpenCV 2.x library

安装

git clone https://github.com/robofit/but_velodyne
mkdir -p calibration_camera_velodyne_catkin_ws/src
cp -r but_velodyne/but_calibration_camera_velodyne calibration_camera_velodyne_catkin_ws/src
cd calibration_camera_velodyne_catkin_ws
catkin_make

用法

标定过程分两步，第一步为粗略标定，第二步为精细化标定，最后用 Camera-Velodyne 融合后的着色的点云验证标定效果的好坏。
1.粗略标定

roslaunch but_calibration_camera_velodyne calibration_coarse.launch

• 命令将使用 3D marker 运行粗略标定（在[1]中描述）
• 如果 3D marker 检测失败，则在5s后重复尝试
• 在成功之后，节点结束并打印Velodyne相对于相机的6自由度变换

2.精细化标定

roslaunch but_calibration_camera_velodyne calibration_fine.launch

• 将运行精细化标定。此过程需要较长时间（约1分钟）。

3.发布Camera-Velodyne融合后的着色的点云，可用作验证标定效果的好坏

roslaunch but_calibration_camera_velodyne coloring.launch

• 启动发布camera – Velodyne融合的着色的点云
• 必须在配置文件conf/coloring.yaml中设置标定过程计算的标定参数（6DoF）

配置文件说明

1.conf/calibration.yaml包含以下参数：

• camera_frame_topic：name of the topic, where camera RGB image is published
• camera_info_topic：topic of CameraInfo type（包含相机的标定文件）
• velodyne_topic：topic, where the Velodyne pointcloud is published
• marker：physical size of the 3D marker
  
  • circles_distance：distance between the circles centres (see [1]) （单位为米）
  • circles_radius：radius of the circles in marker (also see [1])

2.在conf/coloring.yaml中，可以指定：

• 6DoF：
• velodyne_color_topic：

后记

我跟小伙伴尝试使用这个工具对velodyne 16线激光雷达和罗技网络摄像头做标定实验，然而并没有成功，一直卡在3D marker 检测失败。
因为作者使用的是velodyne 32线激光雷达，可能线束少，算法无法检测到3D marker。
现在要么用velodyne 32线激光雷达，要么就换其他标定工具。
所以又调研了autoware 和 apollo 的标定工具，打算接下来尝试一下autoware。