ROS消息类型之sensor_msgs::Image

`sensor_msgs::Image` 是在机器人操作系统(ROS)中常见的消息类型,它被定义在 `sensor_msgs` 包中,用于在ROS生态系统中表示图像,例如由摄像机或其他传感器捕获的图像。

`sensor_msgs::Image` 通常用于以标准格式存储图像数据,以便能够在ROS节点之间轻松传递并由各种ROS库和工具处理。它包含以下字段:

1. `header`:标准的ROS消息头,包括与图像相关的时间戳和帧ID等信息。

2. `height`:表示图像的高度(以像素为单位)的整数。

3. `width`:表示图像的宽度(以像素为单位)的整数。

4. `encoding`:一个字符串,用于指定图像中使用的像素编码格式。常见的编码包括 "rgb8" 用于8位RGB彩色图像和 "mono8" 用于8位灰度图像。编码定义了像素数据的结构以及颜色的表示方式。

5. `is_bigendian`:一个布尔值,指示图像数据是否以大端字节顺序存储。通常在小端系统上将其设置为 `0`(假)。

6. `step`:表示图像数据每行的字节数的整数。这通常用于考虑图像数据中的填充或附加信息。

7. `data`:一个字节数组(通常存储为一维数组),包含原始图像数据。此数组的长度为 `height * step`。

`sensor_msgs::Image` 消息在ROS中用于各种应用,包括计算机视觉、图像处理和机器人感知等广泛领域。它们可以使用ROS主题进行发布和订阅,允许机器人系统的不同部分无缝地通信和共享图像数据。

sensor_msgs::ImageConstPtr &img_msg
sensor_msgs::Image img;
img.header = img_msg->header;
img.height = img_msg->height;
img.width = img_msg->width;
img.is_bigendian = img_msg->is_bigendian;
img.step = img_msg->step;
img.data = img_msg->data;
img.encoding = "mono8";

### 使用 `sensor_msgs::Image` 数据类型的说明 #### 什么是 `sensor_msgs::Image` 在 ROS 中,`sensor_msgs::Image` 是一种标准的消息类型,用于表示图像数据。它通常被用来传输摄像头或其他传感器捕获的原始图像帧[^1]。 该消息结构定义如下: | 字段名 | 类型 | 描述 | |----------------|---------------------|----------------------------------------------------------------------| | header | std_msgs/Header | 时间戳和坐标系信息 | | height | uint32 | 图像的高度(像素数) | | width | uint32 | 图像的宽度(像素数) | | encoding | string | 像素编码格式 (如 `"rgb8"`, `"bgr8"`, `"mono8"` 等) | | is_bigendian | uint8 | 是否采用大端字节序 | | step | uint32 | 行间距(每行占用的字节数),通常是 `width * bytes_per_pixel` | | data | uint8[] | 实际存储的图像数据数组 | --- #### 如何发布和订阅 `sensor_msgs::Image` ##### 发布 `sensor_msgs::Image` 要发布一个 `sensor_msgs::Image` 消息,可以按照以下方式实现: ```cpp #include <ros/ros.h> #include <sensor_msgs/Image.h> int main(int argc, char **argv){ ros::init(argc, argv, "image_publisher"); ros::NodeHandle nh; // 创建 publisher 对象 ros::Publisher pub = nh.advertise<sensor_msgs::Image>("camera/image_raw", 1); // 初始化图像消息对象 sensor_msgs::Image img_msg; img_msg.header.stamp = ros::Time::now(); img_msg.height = 480; // 设置高度 img_msg.width = 640; // 设置宽度 img_msg.encoding = "rgb8"; // 设置编码格式 img_msg.is_bigendian = false; // 小端模式 img_msg.step = 640 * 3; // 计算步幅 img_msg.data.resize(480 * 640 * 3); // 预分配内存空间 // 循环发送图像消息 while (ros::ok()){ // 更新时间戳 img_msg.header.stamp = ros::Time::now(); // 填充图像数据(此处仅为示例) for(size_t i=0;i<img_msg.data.size();i++) { img_msg.data[i] = rand() % 256; // 随机填充颜色值 } // 发送消息 pub.publish(img_msg); ros::spinOnce(); ros::Duration(0.1).sleep(); // 控制频率 } } ``` 上述代码展示了如何创建并发布一条带有随机噪声的 RGB 图像流。 --- ##### 订阅 `sensor_msgs::Image` 订阅 `sensor_msgs::Image` 的方法可以通过回调函数来处理接收到的数据: ```cpp #include <ros/ros.h> #include <sensor_msgs/Image.h> void imageCallback(const sensor_msgs::ImageConstPtr& msg){ ROS_INFO("Received an image with size [%d x %d]", msg->height, msg->width); } int main(int argc, char **argv){ ros::init(argc, argv, "image_subscriber"); ros::NodeHandle nh; // 创建 subscriber 对象 ros::Subscriber sub = nh.subscribe("/camera/image_raw", 1, imageCallback); ros::spin(); return 0; } ``` 此代码片段展示了一个简单的回调函数,当有新的图像到达时会打印其尺寸信息。 --- #### 工具支持:`image_transport` 为了更高效地传输图像数据,ROS 提供了 `image_transport` 库作为扩展功能。它可以透明地切换不同的压缩算法(如 JPEG 或 THEORA 编码)。默认情况下,`image_transport` 使用的是未压缩的 raw 格式。 以下是使用 `image_transport` 进行发布的例子: ```cpp #include <ros/ros.h> #include <image_transport/image_transport.h> #include <cv_bridge/cv_bridge.h> // OpenCV 和 ROS 转换工具 #include <opencv2/core.hpp> #include <opencv2/imgproc.hpp> int main(int argc, char **argv){ ros::init(argc, argv, "image_pub_with_it"); ros::NodeHandle nh; image_transport::ImageTransport it(nh); cv::Mat frame = cv::imread("example.jpg"); // 加载一张图片 if(frame.empty()) { ROS_ERROR("Failed to load image!"); return -1; } // 创建 Publisher image_transport::Publisher pub = it.advertise("camera/image", 1); while(ros::ok()){ try{ // 使用 cv_bridge 转换 Mat 到 ImageMsg sensor_msgs::ImagePtr msg = cv_bridge::CvImage(std_msgs::Header(), "bgr8", frame).toImageMsg(); // 发布消息 pub.publish(msg); } catch(cv_bridge::Exception &e){ ROS_ERROR("Error converting image: %s", e.what()); } ros::spinOnce(); ros::Rate loop_rate(10).sleep(); } } ``` 通过引入 `cv_bridge` 可以方便地将 OpenCV 的 `cv::Mat` 结构转换成 ROS 的 `sensor_msgs::Image` 消息。 --- #### 示例应用:网格地图迭代器演示 如果需要进一步探索基于图像的操作,还可以参考 `grid_map_demos` 包中的 `iterators_demo.launch` 文件,其中包含了关于栅格地图迭代器的具体用法[^3]。 ---
评论
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