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前言

关于Ubuntu与ROS的常规安装，可以看这几篇。

• SLAM实操入门（一）：在已有WIN10的电脑上安装Ubuntu20.04
• SLAM实操入门（二）：安装ROS Noetic并运行“小乌龟”程序
• ROS学习笔记（一）：ROS1入门简明介绍（附详细注释）
• ROS学习笔记（二）：鱼香ROS — 超便捷的一键安装/配置/换源指令
• ROS学习笔记（三）：VSCode集成开发环境快速安装，以及常用扩展插件配置

本系列主要用来记录学习ROS的相关内容，本文为ROS操作系统简明概要。

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在 ROS2 中，`usb_cam` 节点提供了与 USB 摄像头的交互能力，可以用于获取相机的图像数据。但是，在使用过程中，可能会遇到一些问题。本文将详细介绍如何使用 `ros2 run usb_cam usb_cam_node_exe` 命令以及在使用过程中可能遇到的常见问题及其解决方案。

1 安装 usb_cam 包

在开始之前，请确保已安装 usb_cam 包。可以通过以下命令安装：

sudo apt-get install ros-<ros2-distro>-usb-cam

将 <ros2-distro> 替换为当前使用的 ROS2 版本（如 foxy 或 galactic）。

2 启动 USB 摄像头

要启动 USB 摄像头，可以使用以下命令：

ros2 run usb_cam usb_cam_node_exe

这个命令将启动 usb_cam 节点并默认连接到 /dev/video0（第一个检测到的相机）。

3 订阅相机发布的节点信息并进行可视化

在启动相机后，可以通过订阅相机发布的节点信息来获取实时图像数据。在ROS2中，可以使用rqt工具或image_view工具进行可视化。

3.1 使用 rqt_image_view

1. 安装 rqt_image_view（如果未安装）：

   sudo apt install ros-<distro>-rqt-image-view
   

   其中，<distro> 是的ROS2发行版，如 galactic 或 foxy。

2. 启动 rqt_image_view：

   rqt_image_view
   

3. 选择相机话题：

   在 rqt_image_view 界面中，可以选择相机发布的图像话题（通常是 /camera/image_raw 或者 /your_camera_name/image_raw）。选择后，将能够实时查看相机捕获的图像。

3.2 使用 image_view

image_view 是另一个用于图像可视化的工具，使用方法如下：

1. 启动 image_view：

   ros2 run image_view image_view --ros-args -r image:=/your_camera_name/image_raw
   

   这里的 image 是想要订阅的图像话题。

3.3 使用 rviz

sudo apt install rviz
rviz2

4 常见问题与解决方案

4.1 摄像头未被识别

如果在运行命令时发现 /dev/video* 中没有设备，可以使用以下命令来列出所有连接的摄像头：

ls /dev/video*

• 如果没有设备被列出，可能是摄像头未正确连接或驱动程序问题，如下图：

• 请确保摄像头已连接并重新启动计算机

正常显示为：

该命令将会启动 usb_cam 节点，默认情况下会选择第一个可用的相机（通常是 /dev/video0）。启动后，能够在控制台看到相机的状态信息，包括相机分辨率、帧率等。

4.2 相机显示异常

如果启动 usb_cam 节点后，看到图像是绿色的，可能是由于以下原因：

• 图像格式不匹配：确保相机支持 yuyv 或其他兼容的图像格式。
• 驱动程序问题：有时，USB 摄像头的驱动程序可能存在兼容性问题。尝试更新驱动程序或使用不同的 USB 端口。

在使用Intel深度相机时，设备通常支持RGB和深度图像的输出。如果未明确指定所需的输出类型，可能会出现显示异常。

例如，启动相机后，可能会看到绿色的图像，这是因为系统默认选择了深度输出。

4.3 如何指定不同的相机

如果计算机上连接了多个相机，可以通过 --ros-args -p 参数来指定相机。例如，指定第二个相机可以使用：

ros2 run usb_cam usb_cam_node_exe --ros-args -p camera_name:=camera1

同时，可以通过设置相机设备路径来指定相机（比如遇到显示异常的情况）：

ros2 run usb_cam usb_cam_node_exe --ros-args -p device_id:=/dev/video4

确保将 /dev/video4 替换为希望使用的相机设备路径。

4.4 摄像头参数调整

usb_cam 允许通过 YAML 文件指定摄像头的参数，例如分辨率、帧率等。可以创建一个 YAML 文件，并在启动节点时加载它：

camera_name: default_cam
image_width: 640
image_height: 480
framerate: 30

启动命令示例：

ros2 run usb_cam usb_cam_node_exe --ros-args -p camera_info_url:=file:///path/to/your/camera.yaml

5. 调试信息

在启动 usb_cam 节点时，可以通过查看终端输出的调试信息来确认相机的连接状态、当前帧率和图像格式等信息。

例如，可能会看到如下输出：

[INFO] [usb_cam]: Starting 'default_cam' (/dev/video0) at 640x480 via mmap (yuyv) at 30 FPS

这表明相机已成功启动，并在指定的分辨率和帧率下工作。

5. 结论

使用 ros2 run usb_cam usb_cam_node_exe 启动相机是一个相对简单的过程，但在使用深度相机时需要特别注意输出类型的选择。同时，通过 rqt_image_view 或 image_view 可以方便地订阅相机发布的节点信息并进行可视化，从而帮助更好地调试和使用相机。

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## 相关链接

其他内容可参考：

• SLAM实操入门（八）：使用Robosence-16转换数据格式，进行基于A-Loam的三维SLAM
• SLAM实操入门（九）：录制基于A-Loam的三维SLAM数据并保存为PCL格式
• ROS学习笔记（一）：ROS1入门简明介绍（附详细注释）
• ROS学习笔记（二）：鱼香ROS — 超便捷的一键安装/配置/换源指令
• ROS学习笔记（三）：VSCode集成开发环境快速安装，以及常用扩展插件配置