学习Kalibr工具--Camera与IMU联合标定过程
上一节介绍了,用kalibr工具对camera进行标定的操作流程,在camera标定之好之后,进行camera与IMU进行联合标定的操作的学习,即求取相机和IMU 之间的转换关系(坐标系之间的相对位姿矩阵);需要先知道相机的内外参数(单目的内外参数和双目的内外参数),用kalibr工具进行 单目标定或者双目标定上一节已介绍。
这里以双目+IMU为例进行介绍相机和IMU 的联合标定,也叫多传感器融合;
一、camera - IMU相机标定介绍
参考链接:https://github.com/ethz-asl/kalibr/wiki/camera-imu-calibration
(一)标定的输出文件包括:
1.包含图像和IMU数据的 bag包; ( cam_imu.bag文件):采集数相机图片和IMU数据
2.相机参数文件; ( camchain.yaml文件):包含相机的内参和畸变参数的YAML文件(该文件包含相机内在和外在参数的校准以及IMU相对于相机的空间和时间校准参数。)
3.IMU参数文件; ( imu.yaml文件):包含IMU的基本参数,噪音等
4.标定板参数; ( target.yaml文件):标定板标准
(二)当上述文件都准备好的时候,执行命令行:
kalibr_calibrate_imu_camera –target xx/target.yaml –cam xx/camchain.yaml –imu xx/IMU.yaml –bag xx/xx.bag –bag-from-to 5 45
由于数据在采集过程中,在开始和结束处存在躁动和激励,所以仅使用 5到45秒之间的数据;
(三)输出结果:
report-imucam-%BAGNAME%.pdf: Report in PDF format. Contains all plots for documentation.
results-imucam-%BAGNAME%.txt: Result summary as a text file.
camchain-imucam-%BAGNAME%.yaml: 这个文件是在输入文件camchain.yaml基础上增加了标定后的cam-imu信息的结果文件。我们想要的T_cam_imu矩阵就在这里。
二、标定数据制作过程
1.数据采集: 数据采集的过程是手持需要标定的设备,同时激活camera和imu器件分别采集图像和imu数据,对着预先制作好的标定板,在激励充分(从不同的角度,旋转和平移,对标定板拍照,并且使得IMU的accel和gyro两个器件的三个轴都被激活)的情况下,同时保存图像和IMU的数据。采集到的数据应该如下所示(双目+IMU):(假如是单目的话,只需要保留cam0和imu0.csv即可。)
+-- dataset-dir +-- cam0 │ +-- 1385030208726607500.png │ +-- ... │ -- 1385030212176607500.png +-- cam1 │ +-- 1385030208726607500.png │ +-- ... │ -- 1385030212176607500.png -- imu0.csv
imu0.csv是一个文本文件,是IMU的数据,每一行就是一个gyro和accel在某一时刻的读数,如下所示: 19位时间戳(精确到ns),角速度,含重力的加速度
(timestamps=[ns], omega=[rad/s], alpha=[m/s^2])
timestamp,omega_x,omega_y,omega_z,alpha_x,alpha_y,alpha_z
1385030208736607488,0.5,-0.2,-0.1,8.1,-1.9,-3.3 ...
1386030208736607488,0.5,-0.1,-0.1,8.1,-1.9,-3.3
2.制作 .bag包: 将在连续时间内通过采集获得的拍摄标定板的图像和IMU 的数据文件(上述中的:cam0、cam1、imu0.csv),将三个数据利用kalibr工具转化为 .bag格式文件,因为kalibr的所有应用程序使用ROS包作为图像和IMU 的数据的源;bag文件制作参考: https://github.com/ethz-asl/kalibr/wiki/bag-format;命令行(创建ROS包):
kalibr_bagcreater --folder dataset-dir/. --output-bag awsome.bag
dataset-dir/. 是数据输入路径:
其内文件结构应是这样:
dataset-dir/cam0/image_raw
dataset-dir/cam1/image_raw
dataset-dir/imu0
awsome.bag 是制作好的bag文件。输出默认在kalibr_bagcreater同目录下。
注意:a.在包含图片的文件夹的同一目录下需要一个:output空白文件夹,否则 .bag 文件无法生成
b.生成的.bag文件使用:rosbag info XX.bag 判定是否生成成功,如果只有4kb,则生成失败,而一般情况都是路径问题
c.calib可以标定单目+imu,bag内只放单目图像,修改带参运行中的参数即可。
3.相机参数文件: camchain.yaml
camchain.yaml 文件模板:
cam0:camera_model: pinholeintrinsics: [461.629, 460.152, 362.680, 246.049]distortion_model: radtandistortion_coeffs: [-0.27695497, 0.06712482, 0.00087538, 0.00011556]T_cam_imu:- [0.01779318, 0.99967549,-0.01822936, 0.07008565]- [-0.9998017, 0.01795239, 0.00860714,-0.01771023]- [0.00893160, 0.01807260, 0.99979678, 0.00399246]- [0.0, 0.0, 0.0, 1.0]timeshift_cam_imu: -8.121e-05rostopic: /cam0/image_rawresolution: [752, 480]
cam1:camera_model: omniintrinsics: [0.80065662, 833.006, 830.345, 373.850, 253.749]distortion_model: radtandistortion_coeffs: [-0.33518750, 0.13211436, 0.00055967, 0.00057686]T_cn_cnm1:- [ 0.99998854, 0.00216014, 0.00427195,-0.11003785]- [-0.00221074, 0.99992702, 0.01187697, 0.00045792]- [-0.00424598,-0.01188627, 0.99992034,-0.00064487]- [0.0, 0.0, 0.0, 1.0]T_cam_imu:- [ 0.01567142, 0.99978002,-0.01393948,-0.03997419]- [-0.99966203, 0.01595569, 0.02052137,-0.01735854]- [ 0.02073927, 0.01361317, 0.99969223, 0.00326019]- [0.0, 0.0, 0.0, 1.0]timeshift_cam_imu: -8.681e-05rostopic: /cam1/image_rawresolution: [752, 480]
camchain.yaml文件内容说明:
CAMERA_MODEL
camera_model(pinhole / omni)(针孔、全向)intrinsics
包含给定投影类型的内部参数的向量。要素如下:
pinhole:[fu fv pu pv]
omni:[xi fu fv pu pv]
ds:[xi alpha fu fv pu pv]
eucm:[alpha beta fu fv pu pv]distortion_model
distortion_model(radtan /equidistant)distortion_coeffs
失真模型的参数向量T_cn_cnm1
相机外在转换,总是相对于链中的最后一个相机
(例如cam1:T_cn_cnm1 = T_c1_c0,将cam0转换为cam1坐标)T_cam_imu
IMU extrinsics:从IMU到相机坐标的转换(T_c_i)timeshift_cam_imu
相机和IMU时间戳之间的时间间隔,以秒为单位(t_imu = t_cam + shift)rostopic
摄像机图像流的主题resolution
相机分辨率[width,height]
4.IMU参数文件:imu.yaml
imu.yaml 文件模板:(编写这个文件需要imu的手册。)
#Accelerometers
accelerometer_noise_density: 1.86e-03 #Noise density (continuous-time)
accelerometer_random_walk: 4.33e-04 #Bias random walk#Gyroscopes
gyroscope_noise_density: 1.87e-04 #Noise density (continuous-time)
gyroscope_random_walk: 2.66e-05 #Bias random walkrostopic: /imu0 #the IMU ROS topic
update_rate: 200.0 #Hz (for discretization of the values above)
5.标定板文件:target.yaml
Kalibr支持三种标定板,分别是Aprilgrid、Checkerboard和Circlegrid。
参数比较简单:见https://github.com/ethz-asl/kalibr/wiki/calibration-targets
target.yaml文件模板:
1)对于april板.yaml文件格式如:
target_type: 'aprilgrid' #gridtypetagCols: 6 #number of apriltagstagRows: 6 #number of apriltagstagSize: 0.088 #size of apriltag, edge to edge [m]tagSpacing: 0.3 #ratio of space between tags to tagSize,实际上就是小黑块与大黑块的边长之比 example: tagSize=2m, spacing=0.5m --> tagSpacing=0.25
2)对于checkboard板.yaml文件格式如:
target_type: 'checkerboard' #gridtypetargetCols: 6 #number of internal chessboard cornerstargetRows: 7 #number of internal chessboard cornersrowSpacingMeters: 0.06 #size of one chessboard square [m]colSpacingMeters: 0.06 #size of one chessboard square [m]
3)对于circle板.yaml文件格式如:
target_type: 'circlegrid' #gridtypetargetCols: 6 #number of circles (cols)targetRows: 7 #number of circles (rows)spacingMeters: 0.02 #distance between circles [m]asymmetricGrid: False #use asymmetric grid (opencv) [bool]
三、Camera-IMU 联合标定 DEMO:
从官网 Downloads 下载数据集 IMU-camera calibration。
下载下来内容:4个文件
april_6x6.yaml 标定板参数
camchain.yaml 相机标定参数
imu_adis16448.yaml IMU标定参数
dynamic.bag 拍摄内容
cd到bag所在目录下使用kalibr_bagextractor 解码 dynamic.bag
解压命令:
extractor --image-topics /cam0/image_raw /cam1/image_raw --imu-topics /imu0 --output-folder dataset-dir --bag dynamic.bag
得到结果:cam0, cam1, imu0.csv
使用上述三个文件建立 .bag文件:
source /home/wcd/app/kalibr/devel/setup.bash
kalibr_bagcreater --folder dataset-dir/. --output-bag awsome.bag
运行标定程序:
kalibr_calibrate_imu_camera --target april_6x6.yaml --cam camchain.yaml --imu imu_adis16448.yaml --bag dynamic.bag --bag-from-to 5 45
运行后得到 :
report-imucam-dynamic.pdf
results-imucam-dynamic.txt
包含:
1.相机的重投影误差,IMU的误差(加速度和陀螺仪)可以作为先验误差来影响数据融合的定权问题
2.相机和IMU各自的标定参数,2个.yaml文件给的
3.IMU与相机之间的相对位姿标定(正反旋转矩阵)cam1 to imu0也有
T_ci: (imu0 to cam0):
[[ 0.01680206 0.99985864 -0.00062288 0.06847911][-0.99985871 0.01680236 0.00048881 -0.01472898][ 0.00049921 0.00061458 0.99999969 -0.00376988][ 0. 0. 0. 1. ]]T_ic: (cam0 to imu0):
[[ 0.01680206 -0.99985871 0.00049921 -0.0158756 ][ 0.99985864 0.01680236 0.00061458 -0.06821963][-0.00062288 0.00048881 0.99999969 0.00381973][ 0. 0. 0. 1. ]]相机之间的位姿变换标定(基线baseline):
Baseline (cam0 to cam1):
[[ 0.99999877 0.00118911 -0.00102243 -0.1101676 ][-0.00118838 0.99999904 0.00071255 -0.00032166][ 0.00102327 -0.00071134 0.99999922 0.00012079][ 0. 0. 0. 1. ]]
baseline norm: 0.110168134052 [m]
使用标定命令行完成标定演示:
kalibr_calibrate_imu_camera –target xx/target.yaml –cam xx/camchain.yaml –imu xx/IMU.yaml –bag xx/xx.bag –bag-from-to 5 45
参考博客:
https://blog.csdn.net/wwchen61/article/details/78013962
https://blog.csdn.net/heyijia0327/article/details/83583360
https://blog.csdn.net/zhubaohua_bupt/article/details/80222321
https://blog.csdn.net/w492751512/article/details/81218618
https://blog.csdn.net/xinmei4275/article/details/84998506
http://www.mamicode.com/info-detail-1719627.html
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2024/4/24 11:04:18 - 【NGINX--1】基础知识
1、在 Debian/Ubuntu 上安装 NGINX 在 Debian 或 Ubuntu 机器上安装 NGINX 开源版。 更新已配置源的软件包信息,并安装一些有助于配置官方 NGINX 软件包仓库的软件包: apt-get update apt install -y curl gnupg2 ca-certificates lsb-release debian-…...
2024/4/24 11:04:17 - Hive默认分割符、存储格式与数据压缩
目录 1、Hive默认分割符2、Hive存储格式3、Hive数据压缩 1、Hive默认分割符 Hive创建表时指定的行受限(ROW FORMAT)配置标准HQL为: ... ROW FORMAT DELIMITED FIELDS TERMINATED BY \u0001 COLLECTION ITEMS TERMINATED BY , MAP KEYS TERMI…...
2024/4/24 1:18:42 - 【论文阅读】MAG:一种用于航天器遥测数据中有效异常检测的新方法
文章目录 摘要1 引言2 问题描述3 拟议框架4 所提出方法的细节A.数据预处理B.变量相关分析C.MAG模型D.异常分数 5 实验A.数据集和性能指标B.实验设置与平台C.结果和比较 6 结论 摘要 异常检测是保证航天器稳定性的关键。在航天器运行过程中,传感器和控制器产生大量周…...
2024/4/24 1:18:59 - --max-old-space-size=8192报错
vue项目运行时,如果经常运行慢,崩溃停止服务,报如下错误 FATAL ERROR: CALL_AND_RETRY_LAST Allocation failed - JavaScript heap out of memory 因为在 Node 中,通过JavaScript使用内存时只能使用部分内存(64位系统&…...
2024/4/24 11:04:13 - 基于深度学习的恶意软件检测
恶意软件是指恶意软件犯罪者用来感染个人计算机或整个组织的网络的软件。 它利用目标系统漏洞,例如可以被劫持的合法软件(例如浏览器或 Web 应用程序插件)中的错误。 恶意软件渗透可能会造成灾难性的后果,包括数据被盗、勒索或网…...
2024/4/24 11:04:13 - JS原型对象prototype
让我简单的为大家介绍一下原型对象prototype吧! 使用原型实现方法共享 1.构造函数通过原型分配的函数是所有对象所 共享的。 2.JavaScript 规定,每一个构造函数都有一个 prototype 属性,指向另一个对象,所以我们也称为原型对象…...
2024/4/24 11:04:13 - C++中只能有一个实例的单例类
C中只能有一个实例的单例类 前面讨论的 President 类很不错,但存在一个缺陷:无法禁止通过实例化多个对象来创建多名总统: President One, Two, Three; 由于复制构造函数是私有的,其中每个对象都是不可复制的,但您的目…...
2024/4/24 9:54:49 - python django 小程序图书借阅源码
开发工具: PyCharm,mysql5.7,微信开发者工具 技术说明: python django html 小程序 功能介绍: 用户端: 登录注册(含授权登录) 首页显示搜索图书,轮播图࿰…...
2024/4/24 10:43:15 - 电子学会C/C++编程等级考试2022年03月(一级)真题解析
C/C++等级考试(1~8级)全部真题・点这里 第1题:双精度浮点数的输入输出 输入一个双精度浮点数,保留8位小数,输出这个浮点数。 时间限制:1000 内存限制:65536输入 只有一行,一个双精度浮点数。输出 一行,保留8位小数的浮点数。样例输入 3.1415926535798932样例输出 3.1…...
2024/4/24 1:02:34 - 配置失败还原请勿关闭计算机,电脑开机屏幕上面显示,配置失败还原更改 请勿关闭计算机 开不了机 这个问题怎么办...
解析如下:1、长按电脑电源键直至关机,然后再按一次电源健重启电脑,按F8健进入安全模式2、安全模式下进入Windows系统桌面后,按住“winR”打开运行窗口,输入“services.msc”打开服务设置3、在服务界面,选中…...
2022/11/19 21:17:18 - 错误使用 reshape要执行 RESHAPE,请勿更改元素数目。
%读入6幅图像(每一幅图像的大小是564*564) f1 imread(WashingtonDC_Band1_564.tif); subplot(3,2,1),imshow(f1); f2 imread(WashingtonDC_Band2_564.tif); subplot(3,2,2),imshow(f2); f3 imread(WashingtonDC_Band3_564.tif); subplot(3,2,3),imsho…...
2022/11/19 21:17:16 - 配置 已完成 请勿关闭计算机,win7系统关机提示“配置Windows Update已完成30%请勿关闭计算机...
win7系统关机提示“配置Windows Update已完成30%请勿关闭计算机”问题的解决方法在win7系统关机时如果有升级系统的或者其他需要会直接进入一个 等待界面,在等待界面中我们需要等待操作结束才能关机,虽然这比较麻烦,但是对系统进行配置和升级…...
2022/11/19 21:17:15 - 台式电脑显示配置100%请勿关闭计算机,“准备配置windows 请勿关闭计算机”的解决方法...
有不少用户在重装Win7系统或更新系统后会遇到“准备配置windows,请勿关闭计算机”的提示,要过很久才能进入系统,有的用户甚至几个小时也无法进入,下面就教大家这个问题的解决方法。第一种方法:我们首先在左下角的“开始…...
2022/11/19 21:17:14 - win7 正在配置 请勿关闭计算机,怎么办Win7开机显示正在配置Windows Update请勿关机...
置信有很多用户都跟小编一样遇到过这样的问题,电脑时发现开机屏幕显现“正在配置Windows Update,请勿关机”(如下图所示),而且还需求等大约5分钟才干进入系统。这是怎样回事呢?一切都是正常操作的,为什么开时机呈现“正…...
2022/11/19 21:17:13 - 准备配置windows 请勿关闭计算机 蓝屏,Win7开机总是出现提示“配置Windows请勿关机”...
Win7系统开机启动时总是出现“配置Windows请勿关机”的提示,没过几秒后电脑自动重启,每次开机都这样无法进入系统,此时碰到这种现象的用户就可以使用以下5种方法解决问题。方法一:开机按下F8,在出现的Windows高级启动选…...
2022/11/19 21:17:12 - 准备windows请勿关闭计算机要多久,windows10系统提示正在准备windows请勿关闭计算机怎么办...
有不少windows10系统用户反映说碰到这样一个情况,就是电脑提示正在准备windows请勿关闭计算机,碰到这样的问题该怎么解决呢,现在小编就给大家分享一下windows10系统提示正在准备windows请勿关闭计算机的具体第一种方法:1、2、依次…...
2022/11/19 21:17:11 - 配置 已完成 请勿关闭计算机,win7系统关机提示“配置Windows Update已完成30%请勿关闭计算机”的解决方法...
今天和大家分享一下win7系统重装了Win7旗舰版系统后,每次关机的时候桌面上都会显示一个“配置Windows Update的界面,提示请勿关闭计算机”,每次停留好几分钟才能正常关机,导致什么情况引起的呢?出现配置Windows Update…...
2022/11/19 21:17:10 - 电脑桌面一直是清理请关闭计算机,windows7一直卡在清理 请勿关闭计算机-win7清理请勿关机,win7配置更新35%不动...
只能是等着,别无他法。说是卡着如果你看硬盘灯应该在读写。如果从 Win 10 无法正常回滚,只能是考虑备份数据后重装系统了。解决来方案一:管理员运行cmd:net stop WuAuServcd %windir%ren SoftwareDistribution SDoldnet start WuA…...
2022/11/19 21:17:09 - 计算机配置更新不起,电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办?
原标题:电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办?win7系统中在开机与关闭的时候总是显示“配置windows update请勿关闭计算机”相信有不少朋友都曾遇到过一次两次还能忍但经常遇到就叫人感到心烦了遇到这种问题怎么办呢?一般的方…...
2022/11/19 21:17:08 - 计算机正在配置无法关机,关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机...
关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!关机提示 windows7 正在配…...
2022/11/19 21:17:05 - 钉钉提示请勿通过开发者调试模式_钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用...
钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用 更新时间:2020-04-20 22:24:19 浏览次数:729次 区域: 南阳 > 卧龙 列举网提醒您:为保障您的权益,请不要提前支付任何费用! 虚拟位置外设器!!轨迹模拟&虚拟位置外设神器 专业用于:钉钉,外勤365,红圈通,企业微信和…...
2022/11/19 21:17:05 - 配置失败还原请勿关闭计算机怎么办,win7系统出现“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”,长时间没反应,无法进入系统的解决方案...
前几天班里有位学生电脑(windows 7系统)出问题了,具体表现是开机时一直停留在“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”这个界面,长时间没反应,无法进入系统。这个问题原来帮其他同学也解决过,网上搜了不少资料&#x…...
2022/11/19 21:17:04 - 一个电脑无法关闭计算机你应该怎么办,电脑显示“清理请勿关闭计算机”怎么办?...
本文为你提供了3个有效解决电脑显示“清理请勿关闭计算机”问题的方法,并在最后教给你1种保护系统安全的好方法,一起来看看!电脑出现“清理请勿关闭计算机”在Windows 7(SP1)和Windows Server 2008 R2 SP1中,添加了1个新功能在“磁…...
2022/11/19 21:17:03 - 请勿关闭计算机还原更改要多久,电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机怎么办...
许多用户在长期不使用电脑的时候,开启电脑发现电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机。。.这要怎么办呢?下面小编就带着大家一起看看吧!如果能够正常进入系统,建议您暂时移…...
2022/11/19 21:17:02 - 还原更改请勿关闭计算机 要多久,配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以...
配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机&#x…...
2022/11/19 21:17:01 - 电脑配置中请勿关闭计算机怎么办,准备配置windows请勿关闭计算机一直显示怎么办【图解】...
不知道大家有没有遇到过这样的一个问题,就是我们的win7系统在关机的时候,总是喜欢显示“准备配置windows,请勿关机”这样的一个页面,没有什么大碍,但是如果一直等着的话就要两个小时甚至更久都关不了机,非常…...
2022/11/19 21:17:00 - 正在准备配置请勿关闭计算机,正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了解决教程...
当电脑出现正在准备配置windows请勿关闭计算机时,一般是您正对windows进行升级,但是这个要是长时间没有反应,我们不能再傻等下去了。可能是电脑出了别的问题了,来看看教程的说法。正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了方法一…...
2022/11/19 21:16:59 - 配置失败还原请勿关闭计算机,配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机...
我们使用电脑的过程中有时会遇到这种情况,当我们打开电脑之后,发现一直停留在一个界面:“配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机”,等了许久还是无法进入系统。如果我们遇到此类问题应该如何解决呢࿰…...
2022/11/19 21:16:58 - 如何在iPhone上关闭“请勿打扰”
Apple’s “Do Not Disturb While Driving” is a potentially lifesaving iPhone feature, but it doesn’t always turn on automatically at the appropriate time. For example, you might be a passenger in a moving car, but your iPhone may think you’re the one dri…...
2022/11/19 21:16:57