ROS高效图传的一些方法

原链接
运行测试平台:小强ROS机器人

图传是大家经常会遇到的一个问题,ROS中图传的方法也有很多。下面就总结一下常用到的方法。

1.设置ROS_MASTER_URI的方式
通过设置ROS_MASTER_URI,我们能够直接和远程主机进行通信。这样只要在远程端发出 image topic 然后在本地订阅这个 topic 就可以显示了。下面是一个具体例子
假设远程端已经有一个image topic 名称为 /camera_node/image_raw,远程端计算机名为 xiaoqiang-desktop, 其ip为 192.168.0.130

a. 在本地计算机 /etc/hosts文件添加

192.168.0.130 xiaoqiang-desktop

b. 在本地计算机设置 ROS_MASTER_URI环境变量

export ROS_MASTER_URI=http://xiaoqiang-deskstop:11311

c. 在本地计算机输入rostopic list就可以看到远程计算机的topic
在本地计算机上输入

rosrun image_view image_view image:=/camera_node/image_raw

就可以通过 image_view打开远程图传了。

然而默认的传输方式图像是没有压缩的,占用的带宽非常大。可以通过添加压缩参数来传输。

rosrun image_view image_view image:=/camera_node image_raw compressed

这里实际上使用了image_transport这个包进行了压缩。这个包不仅能够压缩视频图像也可以压缩深度图像信息。不过这个压缩算法是逐帧压缩的,所以压缩的效率并不高,带宽使用率也比较高。但是实时性是比较高的。

2.使用 web_video_server软件包
在远程端安装这个包。安装方法如下
在自己的工作空间中

git clone https://github.com/RobotWebTools/web_video_server
cd ..
catkin_make

等待编译完成,启动节点

rosrun web_video_server web_video_server

启动后在本地浏览器输入http://192.168.0.130:8080/stream?topic=/camera_node/image_raw&type=vp8,就可以在浏览器中打开远程视频了。这种方法也是不仅能够压缩一般图像数据也可以压缩深度图像数据,同时可以设置多种压缩方式。由于视频传输是采用的标准的http格式,所以客户端读取视频的时候可以完全脱离ROS的框架,使用起来也比较容易。这种压缩方式压缩效率也比第一种高很多。但是实际使用中发现实时性要差一点,这个和客户端如果处理数据关系比较大,比如缓存设置的比较大,就会有较大的延时。

参考资料:
ROS wiki: image_transport
ROS wiki: web_video_server

<think>好的,用户现在需要将远程应用在远处遥控的无人小车上,用于观测周围环境。之前已经介绍过如何在GitHub等平台查找相关开源项目,现在用户进一步明确了应用场景。我需要针对这个具体场景,提供更具体的建议。 首先,用户的需求是无人小车上的环境观测,所以需要考虑实时视频输的延迟、稳定性以及可能的硬件兼容性。需要回顾之前的回答,看看哪些部分可以扩展,或者是否有遗漏的关键点。 用户可能需要的技术包括低延迟输协议,如WebRTC或RTSP,适合实时监控。同时,硬件方面可能涉及树莓派、摄像头模块的选择,以及如何集成到小车上。另外,控制端的设计,比如使用手或电脑接收视频流,也是需要考虑的。 需要分步骤来组织信息:技术选型、推荐项目、硬件建议、控制端实现、优化注意事项。还要确保推荐的项目是活跃的、文档齐全的,比如之前提到的aiortc、mediamtx,可能还可以补充其他相关项目,如ROS中的相驱动。 可能还需要提醒用户关于带宽、压缩、网络稳定性等问题,以及如何测试和优化延迟。此外,是否需要提到数据输的安全性,比如加密输? 用户可能没有明确说出的是,他们可能需要端到端的解决方案,包括摄像头捕获、输、接收和显示的全流程。所以需要涵盖这些方面,提供每个环节的建议。 需要检查是否有开源项目特别针对无人小车或器人设计的系统,比如使用MAVLink或者其他器人通信协议。或者是否有一些集成好的解决方案,如ROS中的相关包。 最后,确保语言通俗易懂,结构清晰,让用户能够逐步实施。可能还需要给出一个实战流程示例,帮助用户理解如何从零开始搭建。</think>针对 **远程遥控无人小车** 的环境观测需求,你需要一个低延迟、稳定且适合移动场景的方案。以下是具体的技术选型和开源项目推荐: --- ### **一、技术选型建议** #### 1. **核心需求** - **低延迟**:最好控制在 200ms 以内,确保实时操控。 - **抗弱网**:适应移动场景下的网络波动(4G/5G/WiFi)。 - **轻量化**:适合嵌入式硬件(如树莓派、Jetson Nano)。 - **兼容性**:支持摄像头驱动(如 USB 摄像头、CSI 摄像头)。 #### 2. **推荐技术栈** - **输协议**: - **WebRTC**:低延迟(100~500ms),适合双向通信(如同时输视频+遥控指令)。 - **RTSP/RTP**:简单易用,但延迟稍高(500ms~2s)。 - **H.264/H.265**:高效视频压缩,节省带宽。 - **硬件框架**: - **树莓派 + 摄像头模块**:低成本方案,社区资源丰富。 - **Jetson Nano**:支持 GPU 加速,适合高清视频流。 - **控制端**: - 手/PC 网页(WebRTC)或自定义客户端(Python/C++)。 --- ### **二、GitHub 开源项目推荐** #### 1. **嵌入式方案** - **[webrtc-remote-control](https://github.com/centricular/webrtc-remote-control)** - 基于 WebRTC 的远程控制框架,支持视频流 + 双向数据输(如遥控指令)。 - 可直接部署在树莓派上,提供 Python 示例。 - **[RaspberryPi-WebRTC-Streaming](https://github.com/aisouard/rpi-webrtc-streaming)** - 树莓派专用的 WebRTC 视频流方案,支持 CSI/USB 摄像头。 #### 2. **流媒体服务器** - **[mediamtx (原 rtsp-simple-server)](https://github.com/bluenviron/mediamtx)** - 轻量级 RTSP/RTMP 服务器,适合将小车视频流转发到云端或控制端。 - 延迟约 1s,配置简单,支持多客户端观看。 - **[Janus Gateway](https://github.com/meetecho/janus-gateway)** - 功能强大的 WebRTC 服务器,支持多人观看、录制,适合复杂场景。 #### 3. **器人/小车专用项目** - **[ROS2 Camera Driver](https://github.com/ros-perception/image_common)** - 若使用 ROS器人操作系统),可直接调用摄像头驱动并集成模块。 - 结合 [ROS Web Bridge](https://github.com/RobotWebTools/rosbridge_suite) 实现网页端实时显示。 - **[DonkeyCar](https://github.com/autorope/donkeycar)** - 开源自动驾驶小车项目,内置摄像头流输和 Web 控制界面(基于 TCP/UDP)。 --- ### **三、硬件与摄像头选择** 1. **硬件平台** - **树莓派 4B/5**:运行 Linux,兼容多数开源项目,成本约 300~500 元。 - **Jetson Nano**:支持 4K 视频编码,适合高清,成本约 1000 元。 - **ESP32-CAM**:超低成本(50 元),但仅适合低分辨率(如 640x480)和简单场景。 2. **摄像头** - **树莓派 CSI 摄像头**:低延迟,直接插拔使用(推荐 [Arducam](https://www.arducam.com/) 系列)。 - **USB 摄像头**:即插即用,需确保 Linux 驱动兼容(如 Logitech C920)。 - **红外/夜视摄像头**:如需夜间观测,选择支持低照度的型号。 --- ### **四、实现步骤(以树莓派 + WebRTC 为例)** 1. **硬件搭建** - 将 CSI/USB 摄像头连接到树莓派,确保系统识别(`ls /dev/video*`)。 2. **部署服务** - 克隆 [RaspberryPi-WebRTC-Streaming](https://github.com/aisouard/rpi-webrtc-streaming) 项目,按文档安装依赖。 3. **启动视频流** ```bash # 启动 WebRTC 服务(自动生成网页控制端链接) python3 server.py ``` 4. **控制端访问** - 用手/电脑浏览器打开树莓派 IP 对应的端口(如 `http://192.168.1.100:8000`),即可实时观看视频。 5. **扩展功能** - 结合 [Socket.IO](https://socket.io/) 输遥控指令(如转向、速度)。 - 使用 [FFmpeg](https://ffmpeg.org/) 录制视频到本地或云端。 --- ### **五、优化与注意事项** 1. **降低延迟** - 启用 H.264 硬编解码(树莓派需配置 `h264_v4l2m2m` 编码器)。 - 限制视频分辨率(推荐 720p 以下)和帧率(15~30 FPS)。 2. **网络稳定性** - 优先使用 5GHz WiFi 或 4G/5G 网络(需插 SIM 卡模块)。 - 加入 **前向纠错(FEC)** 或 **重策略**(WebRTC 已内置)。 3. **安全保障** - 启用 HTTPS 和 WebRTC 的 DTLS 加密,防止视频流被窃取。 - 使用 VPN 或内网穿透(如 [frp](https://github.com/fatedier/frp))保护公网访问。 --- ### **六、完整方案示例** 1. **硬件清单** - 树莓派 4B + CSI 摄像头 + 4G 模块(移远 EC20) - 小车底盘 + 电驱动板(如 L298N) 2. **软件架构** - 小车端:WebRTC 视频流 + Python 控制脚本(通过 GPIO 控制电)。 - 控制端:网页显示视频 + 虚拟摇杆(如 [nipple.js](https://yoannmoinet.github.io/nipplejs/))发送指令。 3. **效果预览** - 延迟:200~500ms(取决于网络) - 输距离:依赖 4G/5G 网络覆盖(可远程跨城市控制)。 --- 如果需要更具体的代码示例或硬件配置清单,可以告诉我你的开发经验(如是否熟悉 Python/ROS/嵌入式),我会进一步细化!
评论 2
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值