vins-fusion 相机联合标定 D435i标定摄像头和IMU笔记

最新推荐文章于 2025-06-13 15:33:28 发布

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#ubuntu #软件工程

一、imu的校准

校准准备

1.将相机和电脑通过USB3.0连接
2.下载标定工具库：librealsense/tools/rs-imu-calibration at master · IntelRealSense/librealsense · GitHub
3.下载python工具： sudo pip3 install pyrealsense2（大概率已经安装过）

开始校准

具体步骤见官方文档：librealsense/tools/rs-imu-calibration at master · IntelRealSense/librealsense · GitHub

或者参考优质博客：D435i相机固件升级-imu校准-单目和imu及双目和imu外参标定-VINSfusion运行双目+imu（完整版）_d435i标定-优快云博客

ps：遇到的问题：

Status.wait_to_stable: 2.8 (secs)出现但是每次都不加载[...]

解决：我在使用ubuntu18.04时出现这种情况，并未曾找到解决方法；但通过与客服沟通使用22.04成功解决。虽然官方建议使用ubuntu18.04 / 16.04

python rs-imu-calibration.py 不能运行

问题描述：

找不到命令“python”，您的意思是：

command 'python3' from deb python3

command 'python' from deb python-is-python3

问题解决：

因为ubuntu20.04默认的python版本时python 3.x，所以应该使用命令 python3 rs-imu-calibration.py

这是官方建议使用18.04的原因，代码时按照python 2.x编写，因此引出下一个问题

成功矫正，最后保存时卡住

问题描述：

输入Y后卡住：

rs-imu-calibration.py:703: DeprecationWarning: tostring() is deprecated. Use tobytes() instead.
outfile.write(imu_calib_table.astype('f').tostring())
Would you like to write the results to the camera? (Y/N)Y

问题解决：

python2.x和python3.x部分差别问题

将rs-imu-calibration.py文件复制，并更名为rs-imu-calibration-py3.py

在703行，用该行代码替换：outfile.write(imu_calib_table.astype('f').tobytes())

二、相机启动参数调整

在自己的工作空间下：catkin_RealSense_ws/src/realsense-ros/realsense2_camera/launch/的rs_camera.launch文件

或者先进入工作空间打开

cd realsense_ws   
gedit src/realsense-ros/realsense2_camera/launch/rs_camera.launch

把rs_camera.launch中的unite_imu_method和enable_sync改为如下所示：分别用于发布IMU信息和相机与IMU进行时间同步

  <arg name="unite_imu_method"      default="copy"/>
  <arg name="enable_sync"      default="true"/>

之后录制的相机

  <arg name="infra_width"         default="640"/>
  <arg name="infra_height"        default="480"/>

  <arg name="color_width"         default="640"/>
  <arg name="color_height"        default="480"/>

三、imu标定

参考一

D435i相机固件升级-imu校准-单目和imu及双目和imu外参标定-VINSfusion运行双目+imu（完整版）_d435i标定-优快云博客

那个博客从 2.配置港科大IMU标定程序的环境开始

参考二

D435i标定摄像头和IMU笔记三（IMU标定篇）_d435i标定摄像头和imu笔记三(imu标定篇)-优快云博客

ps：

参考博客时一定注意看自己是否能看懂目录，这两个目录都有两次相机和imu的标定，他们并不是顺承关系，而是并列关系。个人理解：录制只录制/color（只有一个image话题）的展示的是单目+imu的联合标定录制//infra_left /infra_right的展示的时双目+imu 不是顺承关系！！！
两个博客中对于录制时是否可以移动相机存在争议，个人建议不要移动录制2h

ps: imu数据如何取

我的标定数据如下

%YAML:1.0
---
type: IMU
name: d435i_imu_calibration
Gyr:
   unit: " rad/s"
   avg-axis:
      gyr_n: 7.2004032685336191e-03        # 有用
      gyr_w: 3.7255102712542191e-04        # 有用
   x-axis:
      gyr_n: 3.5715854552042544e-03
      gyr_w: 1.3742887805508438e-04
   y-axis:
      gyr_n: 2.7323144545256263e-03
      gyr_w: 2.7310167319703311e-05
   z-axis:
      gyr_n: 1.5297309895870975e-02
      gyr_w: 9.5291403600147808e-04
Acc:
   unit: " m/s^2"
   avg-axis:
      acc_n: 2.3513961209785134e-02        # 有用
      acc_w: 8.0968416717708996e-04        # 有用
   x-axis:
      acc_n: 2.4924652367128108e-02
      acc_w: 8.5925263835753525e-04
   y-axis:
      acc_n: 2.3496502658774822e-02
      acc_w: 9.4846708895731280e-04
   z-axis:
      acc_n: 2.2120728603452468e-02
      acc_w: 6.2133277421642171e-04

上面标注"有用"的，后面在联合标定的时候需要用到

rostopic: /imu
update_rate: 200.0 # Hz
accelerometer_noise_density: 2.3513961209785134e-02
accelerometer_random_walk: 8.0968416717708996e-04
gyroscope_noise_density: 7.2004032685336191e-03
gyroscope_random_walk: 3.7255102712542191e-04

四、相机标定

D435i标定摄像头和IMU笔记二（RGB摄像头标定篇）_realsense d435i 标定 rgb imu-优快云博客

ps:注意事项:

生成checkboard.yaml，步骤具体如下（翻录自上面博客）：

创建一个文件夹，用来保存摄像头校正数据。
mkdir -p ~/calib_data/camera_calib
cd ~/calib_data/camera_calib

2.建立标定yaml文件：
gedit checkerboard.yaml
target_type: 'checkerboard' #gridtype
targetCols: 5 #number of internal chessboard corners
targetRows: 8 #number of internal chessboard corners
rowSpacingMeters: 0.045 #size of one chessboard square [m]
colSpacingMeters: 0.045 #size of one chessboard square [m]
复制进去

3.生成checkboard.yaml文件
rosrun kalibr kalibr_create_target_pdf --type apriltag --nx 6 --ny 6 --tsize 0.03 --tspace 0.3
如果不能运行，可能是在前面的过程中没有成功把库kalibr的source加载到.bashrc里面

可以尝试在需要执行命令的终端：source ~/kalibr_workspace/devel/setup.bash

注意路径；每次新开一个终端都需要重新source

生成的纸张如下：

修订chechboard.yaml

因为大概论无法按照原尺寸打印出来，所以需要修订checkboard.yaml文件中的

tagSize: 0.024
tagSpacing: 0.292

然后测量黑块的边长a，和两个黑块的间距b

则

tagSize: a

tagSpacing: b/a

a转化为m，“：”后要有一个“space”

比如我修订的最终文件：

target_type: 'aprilgrid' #gridtype
tagCols: 6               #number of apriltags
tagRows: 6               #number of apriltags
tagSize: 0.024           #size of apriltag, edge to edge [m]
tagSpacing: 0.292          #ratio of space between tags to tagSize
#example: tagSize=2m, spacing=0.5m --> tagSpacing=0.25[-]

五、联合标定

D435i相机固件升级-imu校准-单目和imu及双目和imu外参标定-VINSfusion运行双目+imu（完整版）_d435i标定-优快云博客

从该博客的六 --- 2.双目相机和IMU之间的标定看起

六、参数带入

D435i相机固件升级-imu校准-单目和imu及双目和imu外参标定-VINSfusion运行双目+imu（完整版）_d435i标定-优快云博客

从第七看起

七、正式使用

如果仍然偏差很大，需要检查结构过是否关闭
如果没有关闭，在realsense_ws文件中修改对应launch文件（就是启动相机的launch文件）

不是vins的文件

<arg name="emitter_enable"              default="false"/>
 
    <!-- rosparam set /camera/stereo_module/emitter_enabled false -->
    <rosparam>
      /camera/stereo_module/emitter_enabled: 0
    </rosparam>
     
    <rosparam if="$(arg emitter_enable)">
      /camera/stereo_module/emitter_enabled: 1
    </rosparam>