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教程

camera_calibration移动画面示例

usb_cam使用介绍和下载

我使用的是USB相机，所以直接使用ros的usb_cam功能包驱动相机闭关获取实时图像，然后用ros的camera_calibration标定相机。

查询摄像机的信息

v4l2-ctl -d 0 --all的作用

命令详解：

• v4l2-ctl：这是 V4L2 的命令行控制工具，属于 v4l-utils 软件包。
• -d 0：指定设备节点 /dev/video0。-d 表示 device，后面的数字是设备索引号，例如：
  • /dev/video0 对应索引 0，
  • /dev/video1 对应索引 1，依此类推。

• --all：显示该设备的所有可用信息，包括：
  • 设备驱动信息
  • 支持的视频格式
  • 当前设置的视频格式
  • 支持的帧率
  • 控制项（如亮度、对比度、饱和度等）
  • 流媒体状态等

我的设备：

v4l2-ctl -d 0 --all
Driver Info:Driver name      : uvcvideoCard type        : SDYH-8P0P: SDYH-8P0PBus info         : usb-xhci-hcd.2.auto-1.1Driver version   : 6.1.83Capabilities     : 0x84a00001Video CaptureMetadata CaptureStreamingExtended Pix FormatDevice CapabilitiesDevice Caps      : 0x04200001Video CaptureStreamingExtended Pix Format
Media Driver Info:Driver name      : uvcvideoModel            : SDYH-8P0P: SDYH-8P0PSerial           : Bus info         : usb-xhci-hcd.2.auto-1.1Media version    : 6.1.83Hardware revision: 0x00000823 (2083)Driver version   : 6.1.83
Interface Info:ID               : 0x03000002Type             : V4L Video
Entity Info:ID               : 0x00000001 (1)Name             : SDYH-8P0P: SDYH-8P0PFunction         : V4L2 I/OFlags            : defaultPad 0x01000007   : 0: SinkLink 0x02000010: from remote pad 0x100000a of entity 'Extension 3' (Video Pixel Formatter): Data, Enabled, Immutable
Priority: 2
Video input : 0 (Input 1: ok)
Format Video Capture:Width/Height      : 1920/1080Pixel Format      : 'MJPG' (Motion-JPEG)Field             : NoneBytes per Line    : 0Size Image        : 4147200Colorspace        : sRGBTransfer Function : Rec. 709YCbCr/HSV Encoding: ITU-R 601Quantization      : Default (maps to Full Range)Flags

 Driver Info（驱动信息）

Driver Info:Driver name      : uvcvideoCard type        : SDYH-8P0P: SDYH-8P0PBus info         : usb-xhci-hcd.2.auto-1.1Driver version   : 6.1.83Capabilities     : 0x84a00001Video CaptureMetadata CaptureStreamingExtended Pix FormatDevice CapabilitiesDevice Caps      : 0x04200001Video CaptureStreamingExtended Pix Format

• Driver name：使用的内核驱动名称，这里是 uvcvideo，表示这是一个支持 USB Video Class (UVC) 的设备。
• Card type：设备型号，这里是摄像头的名字：SDYH-8P0P。
• Bus info：设备连接的总线位置，这里是通过 USB 接口连接的。
• Driver version：驱动程序版本号，这里是 Linux 内核版本 6.1.83。
• Capabilities：设备能力位掩码，表示该设备支持的功能：
  • Video Capture：可以捕获视频流。
  • Metadata Capture：支持元数据（如时间戳等）。
  • Streaming：支持流式传输。
  • Extended Pix Format：支持扩展像素格式。
  • Device Capabilities：支持查询设备能力。
• Device Caps：设备接口的能力，比 Capabilities 更细粒度，这里与上面类似。

 Media Driver Info（媒体驱动信息）

Media Driver Info:Driver name      : uvcvideoModel            : SDYH-8P0P: SDYH-8P0PSerial           : Bus info         : usb-xhci-hcd.2.auto-1.1Media version    : 6.1.83Hardware revision: 0x00000823 (2083)Driver version   : 6.1.83

• Model：设备型号，同上。
• Serial：序列号，这里为空，表示未提供。
• Media version：媒体框架的版本号。
• Hardware revision：硬件版本号（十六进制），可用于识别不同批次硬件。
• Driver version：驱动版本号

 Interface Info（接口信息）

Interface Info:ID               : 0x03000002Type             : V4L Video

• ID：接口唯一标识符。
• Type：接口类型，这里是标准的 V4L2 视频接口

 Entity Info（实体信息）

Entity Info:ID               : 0x00000001 (1)Name             : SDYH-8P0P: SDYH-8P0PFunction         : V4L2 I/OFlags            : defaultPad 0x01000007   : 0: SinkLink 0x02000010: from remote pad 0x100000a of entity 'Extension 3' (Video Pixel Formatter): Data, Enabled, Immutable

• Entity：是 Media Framework 中的一个概念，代表一个功能模块（比如传感器、编码器等）。
• Function：这个实体的功能是作为 V4L2 输入/输出设备。
• Pad：表示实体的输入/输出端口。Sink 表示这是输入端口。
• Link：表示与其他实体之间的连接关系，这里是来自另一个实体“Extension 3”的输出端口的数据链路，且为启用状态。

Format Video Capture（当前视频采集格式）

这是重点

Format Video Capture:Width/Height      : 1920/1080Pixel Format      : 'MJPG' (Motion-JPEG)Field             : NoneBytes per Line    : 0Size Image        : 4147200Colorspace        : sRGBTransfer Function : Rec. 709YCbCr/HSV Encoding: ITU-R 601Quantization      : Default (maps to Full Range)Flags

• Width/Height：当前设置的图像分辨率，这里是 1920×1080。
• Pixel Format：当前像素格式为 'MJPG'，即 Motion JPEG，这是一种压缩格式，常用于摄像头以减少带宽需求。
• Field：场模式，None 表示非隔行扫描（逐行扫描）。
• Bytes per Line：每行字节数，对于 MJPG 格式通常为 0，因为它是压缩格式。
• Size Image：一帧图像的大小（字节），这里是 1920×1080×(压缩后平均约 2B) ≈ 4MB。
• Colorspace：色彩空间，这里是 sRGB。
• Transfer Function：传输函数，这里是 Rec. 709（标准伽马曲线）。
• YCbCr Encoding：色度编码方式，这里是 ITU-R BT.601（适用于标清视频）。
• Quantization：量化方式，Default (Full Range) 表示亮度值范围为 0~255（而不是 16~235 的 TV 范围）。
• Flags：格式标志，目前为空。

查看相机支持的像素格式

v4l2-ctl -d 0 --list-formats

问题

swscaler @ 0xaaaaf438c7e0] No accelerated colorspace conversion found from yuv422p to rgb24.

硬件加速不可用：你的系统可能缺少必要的硬件加速支持或驱动程序，无法提供从 YUV 到 RGB 的快速转换。

意味着 FFmpeg 在尝试将 YUV422P 格式的图像转换为 RGB24 格式时，没有找到任何硬件加速的方法来进行这个颜色空间转换。因此，它只能使用软件方式来完成这一任务，这通常会导致更高的 CPU 使用率，而且音频话题发送频率慢。

YUV 到 RGB 转换的需求：当你使用 usb_cam 节点以原始像素格式（如 YUYV 或 YUV422P）读取摄像头数据时，ROS 需要将其转换为更常用的 RGB 格式以便进一步处理。如果没有硬件加速选项可用，这个转换过程将由 CPU 执行。

FFmpeg:

这是一个命令行工具，用于格式转换、裁剪、合并、缩放等操作。它可以将音频和视频数据从一种格式转换为另一种，并且支持大量的编解码器和文件格式。

本质上就是具有音频存储和发送格式转换一套代码。