ros编程之获取相机视频，并通过节点发布（topic通信）

以下是结合订阅和发布的完整代码示例，展示如何从摄像头捕获图像并通过 /camera/image_raw 的 ROS topic 发布，同时订阅该 topic 并转换为 OpenCV 格式处理。

---

1. 发布图像数据的代码（发布到 /camera/image_raw）

#!/usr/bin/env python

import rospy
import cv2
from sensor_msgs.msg import Image
from cv_bridge import CvBridge

def camera_publisher():
    # 初始化ROS节点
    rospy.init_node('camera_publisher', anonymous=True)
    
    # 创建Publisher，发布名为/camera/image_raw的topic，消息类型为Image
    pub = rospy.Publisher('/camera/image_raw', Image, queue_size=10)
    
    # 创建CvBridge对象
    bridge = CvBridge()
    
    # 打开摄像头（默认摄像头索引为0）
    cap = cv2.VideoCapture(0)
    
    # 设置发布频率（例如30Hz）
    rate = rospy.Rate(30)
    
    while not rospy.is_shutdown():
        # 从摄像头读取一帧
        ret, frame = cap.read()
        if not ret:
            rospy.logerr("Failed to capture frame from camera!")
            break
        
        try:
            # 将OpenCV图像转为ROS Image消息并发布
            ros_image = bridge.cv2_to_imgmsg(frame, encoding="bgr8")
            pub.publish(ros_image)
        except Exception as e:
            rospy.logerr(f"Error converting image: {e}")
        
        # 控制发布频率
        rate.sleep()
    
    # 释放摄像头资源
    cap.release()

if __name__ == '__main__':
    try:
        camera_publisher()
    except rospy.ROSInterruptException:
        pass

---

2. 订阅图像数据的代码（原问题的代码，直接复用）

#!/usr/bin/env python

import rospy
import cv2
from sensor_msgs.msg import Image
from cv_bridge import CvBridge, CvBridgeError

class ImageConverter:
    def __init__(self):
        rospy.init_node('image_subscriber', anonymous=True)
        self.bridge = CvBridge()
        self.image_sub = rospy.Subscriber("/camera/image_raw", Image, self.callback)

    def callback(self, data):
        try:
            cv_image = self.bridge.imgmsg_to_cv2(data, "bgr8")
            cv2.imshow("Camera Feed", cv_image)
            cv2.waitKey(1)
        except CvBridgeError as e:
            print(e)

if __name__ == '__main__':
    try:
        ic = ImageConverter()
        rospy.spin()
    except rospy.ROSInterruptException:
        pass
    finally:
        cv2.destroyAllWindows()

---

3. 代码说明

发布者 (camera_publisher.py)

1. 初始化节点和Publisher

   • 创建名为 camera_publisher 的节点。
   • 通过 rospy.Publisher 发布图像到 /camera/image_raw，消息类型为 sensor_msgs/Image。

2. 摄像头数据捕获

   • 使用 cv2.VideoCapture(0) 打开默认摄像头。
   • 循环读取摄像头帧，并通过 cv_bridge 将 OpenCV 的 BGR 格式转为 ROS 图像消息。

3. 频率控制

   • 通过 rospy.Rate(30) 控制发布频率为 30Hz，避免资源过度占用。

订阅者 (image_subscriber.py)

1. 初始化节点和Subscriber

   • 订阅 /camera/image_raw topic，回调函数处理接收到的图像。

2. 图像格式转换

   • 使用 cv_bridge 将 ROS 图像消息转回 OpenCV 的 BGR 格式，并通过 cv2.imshow 显示。

---

4. 运行流程

1. 启动 ROS Master
   确保 ROS 环境已初始化：

   roscore
   

2. 运行发布者节点
   在终端中运行摄像头发布者：

   rosrun your_package camera_publisher.py
   

3. 运行订阅者节点
   在另一个终端中运行订阅者：

   rosrun your_package image_subscriber.py
   

---

5. 关键问题解答

Q1: 图像数据是否必须通过串口传输？

• 不需要。 ROS 的通信基于 TCP/IP 协议，图像通过 topic 发布/订阅，适用于高带宽数据传输（如视频）。串口一般用于低速设备（如传感器、Arduino）。

Q2: 如果没有物理摄像头如何测试？

可以发布静态图像或虚拟视频流：

# 在发布者代码中替换摄像头捕获部分
import numpy as np
frame = np.zeros((480, 640, 3), dtype=np.uint8)  # 生成黑色测试图像

Q3: 图像格式为何是 bgr8？

• OpenCV 默认使用 BGR 色彩空间，而 ROS 的 sensor_msgs/Image 支持多种编码。指定 bgr8 确保颜色正确解析。