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本篇在gazebo中搭建可以模擬產生livox_camera_lidar_calibration功能包需要的數據的仿真場景.

場景搭建要求

下面總結下,針對livox_camera_lidar_calibration功能包仿真都需要哪些內容:

livox 激光雷達,可以產生livox激光雷達這種的固態雷達的數據

相機,生成圖像

棋盤標定板

矩形標定板

激光雷達和相機可以一起改變角度和位置(世界坐標系下)

這個場景要求想起了之前搭建的一個無人機和云臺,那么在上面再裝一個livox avia 和一個 carema就OK了

云臺裝在一個無人機上,剛好可以移動及改變雷達和相機的姿態.

場景搭建

創建一個云臺掛在無人機上

這個是之前搭建好的,不重點說了,直接上圖,就是下面這個樣子

其中無人機和云臺的尺寸比較小,和livox和camera的比例不太一致,不過仿真就不那么追求完美了,可以用就行.

云臺是這樣的:

灰色的是云臺的gimbal_base_link,用于與無人機的連接,連接方式是固定的,所以云臺的航向是完全鎖定機頭方向的

       <origin xyz="0 0 -0.05" rpy="${M_PI} 0 ${M_PI/2} " />

藍色的是link1,向下延伸桿.與gimbal_base_link為固定連接.

紅色的是云臺平臺的主體link2 , 與link1, 連接一個joint,用于俯仰的控制

 te">      ain*0.01}" rpy="0 0 0" />      ties damping="0" friction="0"/>    transmission_interface/SimpleTransmission     hardware_interface/EffortJointInterface       hardware_interface/EffortJointInterface   1

創建一個livox 和camera 掛在云臺上

上面說了尺寸問題,為了避免數據被遮擋,需要將雷達和相機往前放

雷達和相機放在 link2 上, 為了標定外參,設置兩者的位置不重合,當然實際也不可能重合. 先設置一個簡單的位置

雷達與x軸偏-0.1 相機與x軸偏0.1,所以兩者僅在y方向上偏0.2.之后在進行外參標定的時候再把各方向的偏差加上

相機與激光雷達視野匹配

我們知道激光雷達是沒有鏡頭的,所以激光雷達的視場角是多少就是多少,無法改變.(實際場景中)

那么想讓相機與激光雷達的視野匹配,只能選擇相機的鏡頭,讓水平視場角和垂直視場角兩者更為接近.

激光雷達仿真對應的具體型號是livox avia ,該雷達的視野如下:

非重復式掃描 70.4° * 77.2°
在gazebo中也是這樣設置的

所以在gazebo中設置相機的參數如下:(水平角是70.4,像素是4096*3000)

        false              5        ad">          "${70.4*M_PI/180}"                      4096            3000            R8G8B8                                0.02            300                                gaussian            0.0            0.007                          ros_camera.so">          true          10          /camera          image_raw          camera_info          camera_link          0.07          0.0          0.0          0.0          0.0          0.0

rviz中檢查成像效果

在云臺前,放一個墻

看激光雷達的點云和相機的圖像的墻的占幅比,如果上面調的視野一致的化,那么應該不會差太多.

墻橫過來的效果

創建標定棋盤

編輯一個棋盤的sdf文件,這種文件太長了,就不在這放了. 展示下想讓棋盤待在空中不掉下來的關鍵部分:

static 為true 則不受重力影響

pose 就是在world 的位置 x y z 和三個姿態角

在rviz中檢查下標定棋盤別太小就行.

創建標定板

標定板最好可以設置大點的,矩形板就行

rsion='1.0'?> 4 0 2 0 1.57079 0 true     0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0       0.01               0.083         0.0          0.0          0.083         0.0          0.083                             0.02 0.02 0.005                              2 2.5 0.005                0 0 0 1     0 0 0 1     0.1 0.1 0.1 1     0 0 0 0