Ubuntu 14.04 上のROS (Indigo) でARToolKitを導入してみる

#はじめに ふとしたことから`ARToolKit`を導入しようと思ったのですが，ネット上の情報が余りにも散乱している．（いつものことだが．．．） チュートリアルがチュートリアルになっていない． てなわけで，解説がないと忘れてしまう自分のためにメモを残しておくといういつものパターン． #ARToolKitのインストール 本丸くんを入れる前に，いくつかやっておくべきことがあります． <a href="http://wiki.ros.org/ar_tools" target="_blank" title="">ROS.org- ar_tools</a> を参考にしましたが，つまづいたので段階的に導入． ##ROS用のARToolKit のパッケージを探す `roslocate`がなければ<a href="http://wiki.ros.org/roslocate" target="_blank" title="">インストール</a> <pre class="brush: bash;"> $ roslocate info ar_tools </pre> 出力は以下のようになります． <pre class="brush: bash;"> - git: local-name: ar_tools uri: https://github.com/ar-tools/ar_tools.git version: master </pre> ##上記パッケージをローカルにダウンロード - `wstool`がなければ<a href="http://wiki.ros.org/wstool" target="_blank" title="">インストール</a> - 初期化．`~/catin_ws/src/.rosinstall`が作成されます． <pre class="brush: bash;"> $ wstool init ~/catin_ws/src </pre> - 取得 <pre class="brush: bash;"> $ cd ~/catin_ws $ wstool set --target-workspace=src ar_tools --git https://github.com/ar-tools/ar_tools.git </pre> - 更新 <pre class="brush: bash;"> $ wstool update ar_tools --target-workspace=src ar_tools </pre> ##パッケージのインストールとビルド <pre class="brush: bash;"> $ rosdep install -i --from-paths ar_tools $ cd ~/catin_ws $ catkin_make </pre> #uvc_camera パッケージのインストール サンプルとして`ar_pose`を使いたいので， `~/catkin_ws/src/ar_tools/ar_pose/launch/README.md` を覗いてみると， uvc_camera driver が必要とのこと． チュートリアルを見てもさっぱりわからなかったので，ネットの海をさまよってこちらのサイトを見つける 　<a href="https://defendtheplanet.net/2014/11/05/using-ros-indigo-webcam-by-the-uvc_camera-usb-video-class-package/" target="_blank" title="">Using ROS Indigo with a Webcam by the uvc_camera (USB Video Class) package</a>< ##パッケージの取得・インストール・ビルド - 取得 <pre class="brush: bash;"> $ cd ~/catkin_ws/src/ $ git clone https://github.com/ktossell/camera_umd.git </pre> - インストール <pre class="brush: bash;"> $ rosdep install camera_umd uvc_camera jpeg_streamer </pre> - ビルド <pre class="brush: bash;"> $ cd ~/catkin_ws $ catkin_make #build the workspace </pre> ##依存モジュール追加 <pre class="brush: bash;"> $ sudo apt-get install libv4l-dev </pre> ##動作確認 <pre class="brush: bash;"> $ roscd uvc_camera/launch/ $ roslaunch ./camera_node.launch $ rosrun image_view image_view image:=image_raw </pre> #ar_poseの動作のための準備 ##サンプル用launchファイルの編集 `~/catkin_ws/src/ar_tools/ar_pose/launch/ar_pose_single.launch` を確認する．注意すべき点を挙げます． - カメラの設定 <pre class="brush: xml;"> <node ns="camera" pkg="uvc_camera" type="uvc_camera_node" name="uvc_camera" output="log"> </pre> タグ内の <pre class="brush: xml;"> <param name="device" type="string" value="/dev/video0" /> </pre> を，認識されているカメラの名前に合わせること． - マーカの設定 <pre class="brush: xml;"> <node name="ar_pose" pkg="ar_pose" type="ar_single" respawn="false" output="screen"> </pre> タグ内の， <pre class="brush: xml;"> <param name="marker_pattern" type="string" value="$(find ar_pose)/data/patt.hiro"/> </pre> を，認識対象のマーカに合わせること． ##カメラキャリブレーション こちらを参照 　→ <a href="http://wiki.ros.org/camera_calibration/Tutorials/MonocularCalibration" target="_blank" title="">ROS.org - camera_calibrationTutorialsMonocularCalibration </a> `~/catkin_ws/src/ar_tools/ar_pose/launch/ar_pose_single.launch` では，キャリブレーションパラメータを yaml 形式で渡す必要があります． まずはキャリブレーションせねば汗． ###キャリブレータの導入 <pre class="brush: bash;"> $ cd ~/catkin_ws $ rosdep install camera_calibration $ catkin_make </pre> ###キャリブレータの起動 - まずはカメラが動いていることを確認．/image_raw がトピックでいるはず． <pre class="brush: bash;"> $ rostopic list </pre> - 動いていなければ実行． <pre class="brush: bash;"> $ roslaunch uvc_camera camera_node.launch </pre> - いよいよ起動 <pre class="brush: bash;"> $ rosrun camera_calibration cameracalibrator.py --size 11x7 --square 0.02 image:=/image_raw </pre> ここで，キャリブレーションボードはPTAMのボードを使います． <a href="https://www.blogger.com/null"></a><a href="https://github.com/ethz-asl/ethzasl_ptam" target="_blank" title="">GitHub - ethz-asl/ethzasl_ptam</a> の/ptam/calib_pattern.pdf　を使用しました． 11x7 はキャリブレーションボードの格子点の数，0.02[m] (=2cm) は正方形格子の一辺の長さです． ###キャリブレーションの実行 色々な角度で撮りまくる．勝手にキャプチャしてくれる． 40枚くらい撮り終わると，CALIBLATE ボタンが有効になるので，ポチる． しばらく待つ．1, 2分かかることもある．応答がなくなりグレーアウトしても，待つ． ##キャリブレーションファイルを yaml 形式に変換 まだ終わりません汗． こちらを参照 　→ <a href="http://wiki.ros.org/camera_calibration_parsers" target="_blank" title="">camera_calibration_parsers</a> - キャリブレーションファイル保存 - 計算が終わると SAVE ボタンが有効になるので，保存． - デフォルトで /tmp/calibrationdata.tar.gz に保存される． - 解凍して，中身の ost.txt を ~/catin_ws/src/camera_umd/uvc_camera に移動． - ファイル変換 <pre class="brush: bash;"> $ mv ost.txt ost.ini $ rosrun camera_calibration_parsers convert ost.ini camera_calibration.yaml </pre> - この名前にしておけば， `~/catin_ws/src/ar_tools/ar_pose/launch/ar_pose_single.launch` 内の， <pre class="brush: xml;"> <param name="camera_info_url" type="string" value="file://$(find uvc_camera)/camera_calibration.yaml" /> </pre> との整合性がそのまま取れます． #ar_poseの動作確認 ##実行 <pre class="brush: bash;">$ roslaunch ar_pose ar_pose_single.launch </pre> <a class="detailOn" href="http://blog-imgs-86.fc2.com/m/o/r/morimoridiary254/blog_import_568b66f11875b.png" id="i13388897181"><img alt="artoolkit" src="http://blog-imgs-86.fc2.com/m/o/r/morimoridiary254/blog_import_568b66f11875b.png" id="1438945100222" ratio="1.238390092879257" style="border: currentColor; height: 323px; width: 400px;" /></a><br /> ようやくここまで来た... キャリブレーション yaml ファイルがないと，ここで怒られちゃうので，ちゃんとキャリブレーションしておきましょう． #おわりに どんだけやらせんだよｗ　超大変だったし！Wiki のチュートリアルがチュートリアルになってない！ｗ まぁ，動いたからよしとしましょう．勉強になりました．