From 46c70b1a6cd1a58efacd60467033a5e4bad93de7 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Zhenpeng Ge Date: Sat, 2 Mar 2024 03:44:08 +0000 Subject: [PATCH 1/4] add doc calibration_file_format.md --- README.md | 4 ++ doc/calibration_file_format.md | 73 ++++++++++++++++++++++++++++++++++ 2 files changed, 77 insertions(+) create mode 100644 doc/calibration_file_format.md diff --git a/README.md b/README.md index cc926e6..2b20440 100644 --- a/README.md +++ b/README.md @@ -7,6 +7,10 @@ * 传感器内参标定（sensor_intrinsics） * 传感器到传感器之间的外参标定（sensor2sensor） +标定文件的存储形式： + +* 采用YAML文件，数据格式详见[Calibration File Format](doc/calibration_file_format.md)文档 + ## Quick start 环境要求 diff --git a/doc/calibration_file_format.md b/doc/calibration_file_format.md new file mode 100644 index 0000000..cb94ba0 --- /dev/null +++ b/doc/calibration_file_format.md @@ -0,0 +1,73 @@ +# Calibration File Format + +该项目的标定结果采用yaml文件形式进行存储，目前支持的标定结果类型有： + +* 相机内参 +* 传感器与传感器之间的外参 + +其中内参以传感器的`frame_id`作为命名空间，传感器外参保存在`sensor_pair_transoforms`列表中，`sensor_pair_transoforms`中的元素为一对传感器的外参。样例如下： + +```yaml +camera1: + camera_model: pinhole_radtan + intrinsics: [461.629, 460.152, 362.680, 246.049] + distortion_coeffs: [-0.27695497, 0.06712482, 0.00087538, 0.00011556, 0.0] +sensor_pair_transforms: + transform1: + frame_id: camera1 + child_frame_id: lidar1 + translation: [0.07008565, -0.01771023, 0.00399246] + rotation: [0.0 ,0.0 ,0.0 ,1.0] # x,y,z,w + transform2: + frame_id: lidar1 + child_frame_id: lidar2 + translation: [0.07008565, -0.01771023, 0.00399246] + rotation: [0.0 ,0.0 ,0.0 ,1.0] # x,y,z,w +``` + +## 传感器外参说明 + +传感器的外参包括以下四个量 + +* frame_id：传感器的frame id +* child_frame_id：另一个传感器的frame id +* translation：外参坐标变换中的平移部分 +* rotation：外参坐标变换中的旋转部分，采用四元数表示，顺序为`[x,y,z,w]` + +这里标定出的坐标变换表示为$T_{frame\_id-child\_frame\_id}$，等价以下两种说法： + +* 在$frame\_id$传感器坐标系下，$child\_frame\_id$的位姿。 +* $child\_frame\_id$坐标系到$frame\_id$坐标系下的位姿变换。 + +## 相机内参说明 + +相机内参包括以下三个量 + +* camera_model：采用的相机模型，为一个字符串 +* intrinsics：相机内参系数，为一个float数组 +* distortion_coeffs：畸变参数系数，为一个float数组 + +由于不同的相机模型，其内参系数和畸变参数的组成及含义也不同，目前仅支持以下几种相机模型: + +* `pinhole_radtan `，`pinhole_equidistant `，`omni_radtan` + +> 这里的相机模型可能与其它资料的定义不同，这里等价于某些资料中的相机模型+畸变模型。 + +`pinhole_radtan` (简写为`pinhole`)相机模型参数说明： + +* intrinsics: $[f_x, f_y, c_x, c_y]$ +* distortion_coeffs: $[k_1, k_2, p_1, p_2, k_3]$ ，其中k为径向畸变参数，p为切向畸变参数。 +* 参考：https://docs.opencv.org/4.x/d9/d0c/group__calib3d.html + +`pinhole_equidistant` (简写为`fisheye`)相机模型参数说明： + +* intrinsics: $[f_x, f_y, c_x, c_y]$ +* distortion_coeffs: $[\theta_1, \theta_2, \theta_3, \theta_4]$ +* 参考：https://docs.opencv.org/4.x/db/d58/group__calib3d__fisheye.html + +`omni_radtan` (简写为`omni`或`omnidir`)相机模型参数说明： + +* intrinsics: $[\xi, f_x, f_y, c_x, c_y]$ +* distortion_coeffs: $[k_1, k_2, p_1, p_2, k_3]$ ，其中k为径向畸变参数，p为切向畸变参数。 +* 参考：https://docs.opencv.org/4.x/dd/d12/tutorial_omnidir_calib_main.html + From c7826b4d3127096822d18c0bb2d32f9a0fd86787 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Zhenpeng Ge Date: Sat, 2 Mar 2024 03:51:50 +0000 Subject: [PATCH 2/4] update calibration_file_format.md --- doc/calibration_file_format.md | 18 +++++++++--------- 1 file changed, 9 insertions(+), 9 deletions(-) diff --git a/doc/calibration_file_format.md b/doc/calibration_file_format.md index cb94ba0..5b99fc5 100644 --- a/doc/calibration_file_format.md +++ b/doc/calibration_file_format.md @@ -13,14 +13,14 @@ camera1: intrinsics: [461.629, 460.152, 362.680, 246.049] distortion_coeffs: [-0.27695497, 0.06712482, 0.00087538, 0.00011556, 0.0] sensor_pair_transforms: - transform1: - frame_id: camera1 - child_frame_id: lidar1 + transform1: + frame_id: camera1 + child_frame_id: lidar1 translation: [0.07008565, -0.01771023, 0.00399246] rotation: [0.0 ,0.0 ,0.0 ,1.0] # x,y,z,w - transform2: - frame_id: lidar1 - child_frame_id: lidar2 + transform2: + frame_id: lidar1 + child_frame_id: lidar2 translation: [0.07008565, -0.01771023, 0.00399246] rotation: [0.0 ,0.0 ,0.0 ,1.0] # x,y,z,w ``` @@ -34,10 +34,10 @@ sensor_pair_transforms: * translation：外参坐标变换中的平移部分 * rotation：外参坐标变换中的旋转部分，采用四元数表示，顺序为`[x,y,z,w]` -这里标定出的坐标变换表示为$T_{frame\_id-child\_frame\_id}$，等价以下两种说法： +这里标定出的坐标变换表示为 $T_\text{frame id - child frame id}$，等价以下两种说法： -* 在$frame\_id$传感器坐标系下，$child\_frame\_id$的位姿。 -* $child\_frame\_id$坐标系到$frame\_id$坐标系下的位姿变换。 +* 在`frame_id`传感器坐标系下，`child_frame_id`的位姿。 +* `child_frame_id`坐标系到`frame_id`坐标系下的位姿变换。 ## 相机内参说明 From d5bd467a9a968a11636860f83ad0305bf7637c0d Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Zhenpeng Ge Date: Sat, 2 Mar 2024 03:56:01 +0000 Subject: [PATCH 3/4] update README --- README.md | 9 ++++++--- 1 file changed, 6 insertions(+), 3 deletions(-) diff --git a/README.md b/README.md index 2b20440..a99f839 100644 --- a/README.md +++ b/README.md @@ -1,5 +1,7 @@ # sensor_calibration +[![Build and Test](https://github.com/gezp/sensor_calibration/actions/workflows/ci.yml/badge.svg?branch=humble)](https://github.com/gezp/sensor_calibration/actions/workflows/ci.yml) + 该项目基于ROS2平台实现了部分传感器标定功能，主要以学习为目的，面向初学者学习入门，因此代码侧重于可读性，及扩展性，尽可能将代码进行解耦，并遵循ROS2的项目规范，以及代码风格。 本项目主要面向以下场景的传感器标定： @@ -15,7 +17,7 @@ 环境要求 -- ROS版本: `Humble` +* ROS版本: `Humble` 下载源码及安装依赖 @@ -53,5 +55,6 @@ sensor2sensor外参标定 本项目参考了许多其它类似项目，并参考并引用了部分代码，这里向以下项目的作者表示感谢！ -- https://github.com/PJLab-ADG/SensorsCalibration -- https://github.com/tier4/CalibrationTools +* https://github.com/PJLab-ADG/SensorsCalibration +* https://github.com/tier4/CalibrationTools +* https://github.com/ethz-asl/kalibr From 8f8429411457b3902d843360e9db68aa54eebf88 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Zhenpeng Ge Date: Sat, 2 Mar 2024 04:32:54 +0000 Subject: [PATCH 4/4] add README for camera_intrinsic_calibration --- camera_intrinsic_calibration/README.md | 41 ++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 41 insertions(+) create mode 100644 camera_intrinsic_calibration/README.md diff --git a/camera_intrinsic_calibration/README.md b/camera_intrinsic_calibration/README.md new file mode 100644 index 0000000..cb24d10 --- /dev/null +++ b/camera_intrinsic_calibration/README.md @@ -0,0 +1,41 @@ +# camera_intrinsic_calibration + +这个包提供了相机内参标定的工具，目前已经实现的`calibrator`有： + +* `pinhole_calibrator` ：标定`pinhole_radtan`相机模型，适用于镜头畸变较小的相机。 + * 目前仅支持棋盘格标定板。 +* `fisheye_calibrator` (TODO) + +## Quick Start + +创建数据存放文件夹 + +```bash +mkdir ~/calibration_data +``` + +准备demo数据 + +* 使用[SensorsCalibratio](https://github.com/PJLab-ADG/SensorsCalibration)的数据，从Github上下载仓库，复制其中的`camera_intrinsic/intrinsic_calib/data`目录到本地的`~/calibration_data/SensorsCalibration/camera_intrinsic`中即可。 + +运行标定demo程序 + +```bash +ros2 launch camera_intrinsic_calibration demo.launch.py +``` + +* 默认情况下需要使用GUI客户端启动标定流程，如果想要标定程序自动开启标定流程并保存结果，并不使用GUI，可设置`calibration_node`的参数`autostart`为`True`。 +* 标定的配置文件为`config/calibrator.yaml`，可以修改标定板的配置，相机的图像尺寸，误差阈值等参数。 +* 标定结果保存在`~/calibration_data/esult.yaml`中。 + +运行标定GUI客户端 + +```bash +ros2 run camera_intrinsic_calibration calibration_client.py +``` + +* 基于Qt的图形化界面，可以查看标定过程的标定信息，以及控制标定程序的流程。 + +## Reference + +* https://github.com/PJLab-ADG/SensorsCalibration/tree/master/camera_intrinsic/intrinsic_calib