基于 RoboMaster EP 的机器人开发工具包,提供了用于控制机器人移动、获取激光雷达数据、处理摄像头图像等一系列脚本和功能模块(源码) 文件结构 rmep_base/scripts/:包含多个 Python 脚本,用于实现不同的机器人控制功能。 ydlidar_ros_driver-master/:集成 YDLIDAR 的 ROS 驱动,用于获取激光雷达数据。 detection_msgs/:包含自定义消息类型,用于 ROS 节点间通信。 依赖 ROS (Robot Operating System) RoboMaster Python SDK YDLIDAR SDK 安装 RoboMaster Python 库 确保已安装 Python 3.x。 使用 pip 安装 RoboMaster SDK: pip install robomaster 使用说明 发布话题(默认话题名字) /camera/image_raw:摄像头图像数据。 /scan:激光雷达扫描数据。 订阅话题(默认话题名字) /move_cmd:移动控制指令。 发布服务 /start_scan:启动激光雷达扫描。 /stop_scan:停止激光雷达扫描。 其他说明 ztcar.launch:启动机器人基础功能的 ROS 启动文件。 ydlidar.launch:启动 YDLIDAR 的 ROS 启动文件。 ztcar_move.py:包含机器人移动控制函数,如前进、后退、转向等。 ztcar_camera.py:处理摄像头图像并发布图像话题。 ztcar_result.py:处理检测结果话题的回调函数。
2026-01-25 15:33:39 663KB Python
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自动驾驶多传感器联合标定系列:激光雷达到相机图像坐标系标定工程详解,含镂空圆圆心检测及多帧数据约束的外参标定方法,附代码注释实战经验总结,自动驾驶多传感器联合标定系列之激光雷达到相机图像坐标系的标定工程 , 本提供两个工程:基于雷达点云的镂空标定板镂空圆圆心的检测工程、基于镂空标定板的激光雷达到相机图像坐标系的标定工程。 其中镂空圆圆心的检测是进行lidar2camera标定的前提。 lidar2camera标定工程中带有多帧数据约束并基于Ceres非线性优化外参标定的结果。 这两个工程带有代码注释,帮助您对标定算法的的理解和学习。 实实在在的工作经验总结 ,核心关键词: 1. 自动驾驶 2. 多传感器联合标定 3. 激光雷达到相机图像坐标系标定 4. 镂空标定板 5. 圆心检测 6. lidar2camera标定 7. 多帧数据约束 8. Ceres非线性优化 9. 外参标定 10. 代码注释 用分号分隔的关键词结果为: 自动驾驶;多传感器联合标定;激光雷达到相机图像坐标系标定;镂空标定板;圆心检测;lidar2camera标定;多帧数据约束;Ceres非线性优化;外参标定;代
2026-01-24 22:50:07 215KB
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STM32微控制器因其高性能、低功耗的特点,在嵌入式系统开发领域得到了广泛应用。特别是其与激光雷达技术的结合,为测距领域带来了新的解决方案。激光雷达是一种通过发射激光脉冲并接收反射回来的脉冲来测量目标距离的设备。它具有测量精度高、抗干扰能力强等特点,在机器人导航、汽车防撞系统、无人机避障以及工业测量等众多领域扮演着重要角色。 利用STM32开发板进行激光雷达测距,开发者需要掌握STM32的硬件特性,以及HAL(硬件抽象层)库的使用方法。HAL库是ST官方提供的硬件操作中间件,它提供了一套标准的API接口,让开发者可以脱离硬件细节,更专注于上层应用的开发。在进行激光雷达测距的程序编写时,首先要配置STM32的时钟系统、GPIO(通用输入输出)引脚、定时器、ADC(模拟数字转换器)等硬件资源。 在实际的项目应用中,开发者需要根据激光雷达模块的具体技术规格来设计测距算法。在一般情况下,激光雷达会以固定的频率发射激光脉冲,并通过内部的光电探测器检测反射回来的光信号。通过测量光脉冲的发射与接收之间的时间差,可以使用公式计算出目标物体的距离。在这个过程中,时间的测量通常依赖于STM32的定时器功能,而距离的计算则需要精确的时间差数据。 此外,激光雷达的测距性能也受到环境因素的影响,例如目标物体的材质、表面纹理、反射率等都会对测距精度造成影响。因此,在设计程序时,需要考虑各种情况下的处理逻辑,确保系统的鲁棒性。 在STM32开发环境中,CubeMX是一个便捷的配置工具,它能够帮助开发者图形化地配置硬件,并生成初始化代码,从而加速开发进程。使用CubeMX配置STM32,可以直观地设置所需的外设参数,并生成对应的初始化代码,使得开发者可以将更多的精力投入到业务逻辑的实现上。例如,在CubeMX中配置定时器时,开发者可以根据激光雷达的具体型号,设置定时器的工作模式和中断频率,以及与ADC相关的配置参数,以确保系统可以准确地捕获和处理测量数据。 STM32与激光雷达的结合为开发高性能测距系统提供了强大的硬件平台和开发工具,通过精确的硬件配置和合理的算法设计,可以实现高精度的距离测量。利用CubeMX工具,可以进一步简化硬件配置的复杂性,加速开发流程,这对于提高开发效率和缩短项目周期具有重要的意义。
2025-12-24 13:40:08 19.85MB stm32
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本文详细介绍了激光雷达与相机融合的技术实现,包括激光雷达点云俯视图提取和点云投影到图像上的方法。第一部分通过OpenCV库将激光雷达点云投影到俯视图平面,并利用颜色表示距离远近,同时简单滤除地面点云。第二部分涉及激光雷达到相机的坐标转换,包括外参矩阵和内参矩阵的应用,以及如何将点云投影到图像平面上。文章提供了完整的代码实现和注释,并附有数据包下载链接,方便读者实践。此外,还介绍了编译和运行代码的步骤,确保读者能够顺利复现实验结果。 激光雷达技术是一种利用激光束测量目标距离的先进传感技术,它的核心部件是激光发射器和接收器,通过发射激光束并接收反射回来的激光,可以测量出物体与激光雷达之间的距离。这种技术广泛应用于无人驾驶汽车、机器人导航、地形测绘等领域。 相机作为一种图像采集设备,能够记录场景的视觉信息。其捕获的图像包含了丰富的颜色、纹理信息,是理解场景语义的重要数据源。在多传感器融合领域,相机与激光雷达的结合可以互补两种传感器的信息不足,以提供更为全面的环境感知能力。 在激光雷达与相机的融合技术中,点云俯视图的提取是一个重要环节。点云数据包含了激光雷达扫描到的环境中的三维坐标点,将这些点云数据映射到俯视图上,可以用二维图像的形式展示出环境的三维结构信息。通过这种方法,可以直观地观察到场景中物体的形状和布局。 点云投影到图像平面是另一个关键步骤。这涉及到坐标转换的问题,即将点云数据从激光雷达的坐标系变换到相机的坐标系下,这样就可以将点云数据与相机捕获的图像对齐。在此过程中,外参矩阵描述了相机与激光雷达之间的相对位置关系,而内参矩阵则与单个传感器的成像特性相关。通过准确的坐标转换,点云数据可以被映射到对应相机拍摄的图像上,从而实现了对环境的精确感知。 OpenCV是一个开源的计算机视觉库,提供了大量图像处理和计算机视觉方面的功能。在这项技术实现中,OpenCV被用于实现点云数据的处理和点云与图像的融合。通过使用OpenCV库,可以方便地进行颜色映射和地面点云的滤除,使得点云数据更加清晰和易于理解。 为了帮助读者更好地理解和实践上述技术,本文提供了可运行的源码以及详尽的代码注释。此外,还提供了数据包下载链接,使读者能够直接获取到相关的数据集,并进行相应的实验操作。在文章中,还详细介绍了如何编译和运行代码,确保读者能够顺利地复现实验结果,并在此基础上进一步开发和创新。 激光雷达与相机融合技术是一种结合了激光雷达点云处理能力和相机图像处理能力的方法,通过OpenCV库实现了点云俯视图提取、点云与图像的对齐投影,并通过源码分享和操作指导,为相关领域的研究人员和工程师提供了实用的参考和学习材料。
2025-11-20 10:05:56 163KB OpenCV 点云处理
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在深入探讨激光雷达与3D成像技术之3D成像的专题中,首先应该了解3D成像技术是指通过一系列的技术手段和方法,捕捉和重建物体的三维信息,从而在二维的显示设备上复现三维立体场景的技术。本专题将分别从不同的技术实现方式入手,详细解析这些技术的原理、优势以及存在的劣势,以帮助读者对3D成像技术有一个全面的认识。 在3D成像技术中,最为人熟知且被广泛应用于多个领域的就是双目成像技术。双目技术是基于人类双眼立体视觉的原理,使用两个摄像头模拟人眼观察物体,利用视差原理计算出物体的深度信息。这种方法对于硬件设备的性能要求不高,市面上大量的通用摄像头都可以使用。不过,双目技术需要一个固定的物理基线来保证测量的准确性,这就要求双目摄像头之间的距离要符合一定的标准。此外,这种方法对环境光线的变化敏感,尤其在光线暗淡或者表面缺乏对比度时,测量的准确度会大大降低。由于双目技术需要精确的机械对准和校准,算法复杂,计算负荷大,这些都限制了它的应用范围。 结构光技术是另一种主要的3D成像方法,与双目技术相比,结构光技术在一定程度上克服了双目技术对于环境光线的依赖。结构光系统通常由一台相机和一个投影仪构成,利用投射的条纹光来计算物体表面的深度信息。结构光技术的一大优点在于它对相机帧率没有限制,可以实现无运动模糊的效果,并且对于多径干扰具有较强的抗干扰能力。然而,结构光技术也有其不足之处,比如需要高精度的相机和投影仪,对环境中的光学干涉或结构和纹理变化敏感,且如果投影仪和相机之间对准不准确,则可能需要进行重新校准。 激光三角测量技术也是3D成像领域中一个较为常见的方法,它的基本构成是2D相机、镜头和激光器。激光器发射的光斑投射到被测物上,然后相机通过捕捉反射光点来测量距离信息。激光三角测量技术可以实现高精度的测量,特别适合近距离测量场景。但是,它也有局限性,例如对于环境光变化敏感,且适用于扫描应用程序。 飞行时间(Time Of Flight, TOF)技术是一种能够直接测量每个像素深度和幅度的技术,它通过测量光源发射光脉冲与返回到图像传感器上的时间差来计算距离。TOF技术在室内环境中的表现较好,因为它可以在一定的环境光条件下工作。但是,TOF技术也存在一些固有的劣势,例如它需要主动光源同步,存在多径干扰,以及潜在的距离混叠问题。 脉冲型技术原理是通过两个不同持续时间的脉冲来计算反射信号的时间积分,根据积分结果反推脉冲激光的反射时间,从而计算出距离信息。这种方法计算原理简单,但需要激光作为光源,成本较高,并且对背景光抑制效果不佳。 TCSPC(Time-Correlated Single Photon Counting)技术则是另一种先进的3D成像技术,其系统主要包括单光子探测器(SPAD)和时间数字转换器(TDC)。TCSPC技术可以实现很远距离的测量,但相应地也需要较高的成本。 连续波技术是通过发射调制频率的连续波信号,然后计算反射信号和发射信号之间的相位差来得到距离信息的技术。这种方法可以应用于工业、农业、机器人导航等多个领域。 不同的3D成像技术各有其优势和局限性,适用于不同的场合和需求。在实际应用中,需要根据具体的需求和环境条件来选择最合适的3D成像技术。
2025-11-10 16:17:50 1.1MB
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镭神智能C32激光雷达是一款高性能的32线激光雷达,广泛应用于自动驾驶、机器人导航、环境感知等领域。在Ubuntu操作系统上使用这款雷达,需要安装相应的驱动程序来确保系统能够正确识别并处理雷达返回的数据。本文将详细介绍如何在Ubuntu环境下安装和使用镭神智能C32激光雷达的驱动。 为了确保系统的兼容性和稳定性,我们需要更新Ubuntu系统到最新版本。运行以下命令以更新系统: ```bash sudo apt-get update sudo apt-get upgrade ``` 接下来,安装必要的依赖库。镭神智能C32激光雷达的驱动可能需要ROS(Robot Operating System)环境支持。如果你还没有安装ROS,可以按照ROS官方文档的指引进行安装。这里假设你已经安装了ROS Melodic或Noetic版本,因为这两个版本对Ubuntu 18.04和20.04有良好的支持。安装ROS的依赖: ```bash sudo apt install ros-${ROS_DISTRO}-catkin ros-${ROS_DISTRO}-cpp-common ros-${ROS_DISTRO}-roscpp ros-${ROS_DISTRO}-rostime ros-${ROS_DISTRO}-tf ros-${ROS_DISTRO}-tf-conversions ``` 其中`${ROS_DISTRO}`应替换为你的ROS版本,如`melodic`或`noetic`。 在获取驱动程序之前,确保已设置ROS工作空间和源。创建一个新的工作空间(例如`~/catkin_ws`),然后激活它: ```bash mkdir -p ~/catkin_ws/src cd ~/catkin_ws/ catkin_make source devel/setup.bash ``` 现在,下载镭神智能C32激光雷达的ROS驱动。你可以从镭神智能的官方网站或者GitHub仓库获取源代码。将源代码克隆到你的ROS工作空间的`src`目录下: ```bash cd ~/catkin_ws/src git clone https://github.com/your_driver_repo_here ``` 请将`your_driver_repo_here`替换为实际的仓库地址。 在克隆完成后,回到工作空间的根目录,并构建驱动: ```bash cd ~/catkin_ws catkin_make ``` 构建成功后,再次激活工作空间,然后启动雷达驱动: ```bash source devel/setup.bash roscore & # 启动ROS主节点 rosrun your_driver_package_name driver_node # 运行驱动节点,将`your_driver_package_name`替换为实际的包名 ``` 为了测试雷达功能,你可以使用ROS的`rqt_image_view`或`rviz`工具查看雷达数据。打开一个新的终端窗口,运行: ```bash rosrun rqt_image_view rqt_image_view ``` 或者 ```bash rviz ``` 在rviz中,添加新的“ LaserScan”类型显示,将`Topic`设置为雷达驱动发布的扫描数据主题(通常是`/scan`),然后你应该能看到雷达扫描的3D点云图。 需要注意的是,具体操作可能会因驱动的实现和雷达的配置而略有不同。在实际应用中,可能还需要配置参数以适应不同环境和需求,如扫描频率、探测范围等。此外,确保雷达硬件连接正常,电源供应充足,并遵循雷达的使用手册进行接线和初始化。 镭神智能C32激光雷达在Ubuntu上的驱动安装和使用涉及到ROS环境的配置、依赖库的安装、驱动源代码的获取与编译,以及数据的可视化展示。通过以上步骤,你可以成功地在Ubuntu上运行并测试这款雷达,使其在自动驾驶、机器人导航等项目中发挥出强大的感知能力。
2025-10-24 16:02:48 102KB
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这是德国北莱茵-威斯特法伦州(NRW)的开源激光雷达数据的交互式Web可视化。 我在单身汉论文中偶然发现了这些数据,并认为这对于每个人来说都是很有趣的。 这个网站的工作量比预期的要多(不是吗?),除了压缩原始数据外,我还没有对其进行优化。 我希望你喜欢它! 如果您有建议和/或喜欢,请随时与我联系或留下星星。 有什么可看的? 访问并输入您的地址以查看彩色的激光雷达数据。 或对科隆,多特蒙德,杜塞尔多夫或埃森进行3D访问。 或您真正喜欢在北威州的任何地方。 请参阅下面的示例。 例子 关于 我处理了约6TB的激光雷达数据和约2TB的正交图像,将它们分成50x50m的图块,然后将颜色映射到每个点。 花了一段时间。 网站本身是相对精益的。 压缩的xyz和颜色数据托管在阿姆斯特丹的Backblaze B2 Cloud上(所有其他选择可能很快就会使我破产)。 根据坐标,我获取相应的图块并使用three
2025-10-18 09:49:38 2.01MB JavaScript
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在 IT 领域,激光雷达(Light Detection and Ranging)是一种关键的传感器技术,广泛应用于自动驾驶、机器人导航和三维重建等众多场景。本文将深入剖析激光雷达数据的采集与处理流程,涵盖数据读取、显示、直线拟合、角点提取、圆弧拟合以及位姿解算等核心环节。 激光雷达通过发射激光脉冲,并测量脉冲反射回的时间来计算目标距离。OpenRadar.cpp 和 Radar.cpp 等代码文件可能实现了这一功能。数据读取需要解析接收到的信号,通常包括飞行时间(time-of-flight)、强度和角度等信息,这些信息会被转换为点云数据。 点云数据以 3D 坐标形式存储,Coordinate.cpp 可能用于处理坐标转换。为了可视化这些数据,开发者通常会借助 OpenGL、Qt 等图形库,QSort.h 和 Serial.h 可能用于数据排序和串口通信,以便将点云数据实时显示在屏幕上。 在点云数据中识别直线特征对理解环境结构至关重要。WeightedFit.cpp 可能包含了基于最小二乘法的加权直线拟合算法。通过对点云进行聚类和筛选,找到具有直线趋势的点集并进行拟合,从而得到线性模型。 角点是环境中显著的几何特征,例如建筑物的边缘。Harris 角点检测或 SIFT(尺度不变特征变换)等算法可能会被应用于激光雷达数据,以识别这些关键点。这一过程对物体识别和定位非常重要。 在某些场景下,圆弧特征也很常见,例如轮子、圆柱体等。通过对点云进行局部拟合,可以识别并提取出圆弧。WeightedFit.h 可能提供了圆弧拟合的接口或算法。 位姿解算是确定激光雷达自身在环境中的位置和姿态的过程。这通常涉及特征匹配、PnP(Perspective-n-Point)问题或滤波器方法(如卡尔曼滤波或粒子滤波)。通过比较连续帧间的点云差异,可以估计雷达的运动参数,从而完成位姿解算。 上述每个
2025-09-15 10:11:38 56KB
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U100超声波定高度,将数据转为ROS发布的话题数据,配合二为激光雷达实现定位。这里给的是lib动态库文件,最好是在jetson nano下使用,在实际使用中,最好是将无人机的俯仰和横滚做一定的限制,降低无人机的姿态变化。无人机的姿态变化较小的情况下,雷达数据相对稳定,可以达到更好的定位效果。具体使用可以参考博客: https://blog.csdn.net/qq_35598561/article/details/135520904
2025-09-07 19:52:34 189KB 无人机
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根据提供的文件信息,可以提炼出以下知识点: 1. 机器人技术:涵盖了广泛的领域,包括机器人的设计、制造、操作以及应用等方面的知识。 2. ROS系统:ROS(Robot Operating System)是一个灵活的框架,用于构建机器人应用程序。它提供了一系列工具和库,方便用户编写机器人软件,且特别适合于多计算机系统。 3. 树莓派:树莓派是一种单板计算机,以小型、低成本、高灵活性著称。它经常被用于教育和爱好项目中,因其强大且可扩展的特性,非常适合用于构建低成本的机器人原型。 4. 激光雷达激光雷达(LIDAR)是一种遥感技术,利用激光来测量地球表面的精确距离。在机器人领域,激光雷达被广泛用于环境感知和地图构建。 5. 摄像头:摄像头是机器人视觉系统的重要组成部分,用于捕捉环境图像。在智能小车项目中,摄像头可以提供视觉信息,辅助机器人导航和环境理解。 6. IMU(惯性测量单元):IMU能够提供关于物体的姿态、方向和加速度的测量数据。在机器人技术中,IMU对于导航、定位和运动控制至关重要。 7. OpenCV:OpenCV是一个开源的计算机视觉和机器学习软件库。它包含多种图像处理和模式识别功能,对于实现机器人视觉系统尤其重要。 8. 安卓APP:安卓应用程序可以用来与智能小车项目进行交互。通过安卓APP,用户可以远程控制小车,查看摄像头捕获的视频流,接收传感器数据等。 9. SLAM技术:SLAM(Simultaneous Localization and Mapping,即同时定位与地图构建)是一种使机器人能在未知环境中导航的技术。它允许机器人在探索新环境的同时建立环境地图,并在其中定位自己。 10. 项目集成:项目集成指的是将各个技术组件如激光雷达、摄像头、IMU、OpenCV等整合在一起,使它们能够协同工作,共同完成特定任务。在本项目中,这包括环境感知、地图构建等功能。 11. raspberrypi-slam-ros-car-master:这可能是项目的主文件夹名称,包含了整个智能小车项目的所有源代码和资源文件。 总结而言,该项目是一个基于ROS的树莓派智能小车集成系统,它集成了多种传感器和软件技术,目的是实现激光雷达环境感知和SLAM地图构建功能,并通过安卓应用远程控制和接收数据。
2025-07-24 13:07:39 46KB
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