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验证激光雷达和camera的外参是否准确,目前仅考虑rs-lidar-16和zed2

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FishInWave/lv_align_verify

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程序说明

该程序用于测试激光雷达和相机的外参是否准确。在config中可以给定外参,在opencv的画面中,将会实时地出现激光点云在相机FOV中的投影点,根据图像中环境的几何一致性,用户可以对外参的精度有一个定性的了解。用户还通过Dynamic reconfiguraton功能实时改变外参,以便微调外参。

具体的参数配置及其含义见于config/params.yaml,验证过程中的每一帧图像都会保存至image下

传感器型号:RS-LiDAR-16,ZED2

依赖

测试系统为:Ubuntu18.04 ,ROS版本为Melodic,显卡为GTX 950M,i5-4200H

主依赖

opencv 3.4.11(主要是为了和CUDA兼容,实际上只要是opencv3,应该都可以) opencv contrib 3.4.11(版本必须与opencv保持一致) zed sdk rslidar_sdk Ceres GLOG

副依赖

CUDA 10.2(由显卡以及ZED sdk决定)

使用说明

运行

roslaunch lv_align_verify lv_align_verify.launch

动态调参

rosrun rqt_reconfiguration rqt_reconfiguration

界面展示

可视化界面

163228827024

动态调参界面

reconfiguration

补充说明

  1. 整个程序pose的定义规则:transform_c_l表示lidar在camera中的pose
  2. 动态调参中的r q y为常见的欧拉角定义,即代表以ZYX顺序进行内旋。
  3. 外参输入说明:从其他标定程序得到齐次外参矩阵,将其填入yaml的transform_c_l即可,程序启动后会提示对应的x,y,z,roll,pitch,yaw,并且自动修改dynamic reconfigure里的参数。
  4. 建议修改params.yaml中的output_directory参数,确保路径无需sudo权限(无需手动创建路径,程序会根据该项自动创建)
  5. 在画面中,按下方按键会执行相应指令
  • q : 关闭程序
  • s : 保存当前帧
  1. 画面中的点云颜色与反射强度直接相关,随着反射强度的增加,颜色经历以下变换:红色->绿色->蓝色。
  2. 程序退出时,会打印最终的变换矩阵。

修改日志

  1. 2021-09-11 实现外参的可视化验证功能
  2. 2021-09-22 修复初始化参数会被动态调参模块的配置文件默认值覆盖的bug;更新了延迟说明

TODO

[x]激光点的投影和图像存在明显的延迟

  • 9/22得到了ZED support的回复,相机的时间戳也是system clock,但是USB传输本身有缓冲区,这个时间戳是图片信息 出现在缓冲区里的时刻。程序里会出现相机在激光到达后开始采集,时间戳却反而更早的情况是正常现象,并非bug。USB传输的缓冲区 所带来的延迟取决于带宽和总线速度,软件上不可控。 目前的带宽下(720P,60FPS,无其他USB设备工作)时间戳顺序为:

image_zed.timestamp < lidar_msgs.header.timestamp < pointCallback.begintime < call grab

以image_zed为基准,后续的dt分别为:0.026s, 0.0296s, 0.300s,说明该方式下,激光约滞后于相机1.5帧。 更为合理的同步方案是根据image时间戳和msg时间戳进行匹配,因为他们都最接近于实际数据的到达时刻(略滞后于采集时刻,因为zed与rslidar均不带有RTC)

[ ]代码清理

[ ]IMU运动畸变校正

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