ROS MelodicにおけるOpenCVを用いた画像処理ノードの作り方


事前準備

ROS Melodicでのカメラ関係の利用方法を参考にカメラの画像が取得できる環境を構築する．

ノードのひな形を作る．

下記のコマンドを実行して，画像処理用ノードのひな形を作る．
ここでは，catkinコマンドでのパッケージの作成方法について示す．
パッケージ名は「cv_bridge_tutorial」とする．

catkin create pkg cv_bridge_tutorial --catkin-deps cv_bridge image_transport roscpp sensor_msgs std_msgs

ソースファイルを作成する．

ここでは，emacsを使っているが，自身の好きなエディタで良い．

cd /catkin_ws/src/cv_bridge_tutorial/src
emacs cv_bridge_tutorial.cpp

以下のソースコードを貼り付ける．

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
 
class ImageConverter
{
  ros::NodeHandle nh_;
  image_transport::ImageTransport it_;
  image_transport::Subscriber image_sub_;
  image_transport::Publisher image_pub_;
public:
  ImageConverter()
    : it_(nh_)
  {
    // Subscrive to input video feed and publish output video feed
    image_sub_ = it_.subscribe("/image_raw", 1, &ImageConverter::imageCb, this);
    image_pub_ = it_.advertise("/image_converter/output_video", 1);
  }
  ~ImageConverter()
  {
  }
  void imageCb(const sensor_msgs::ImageConstPtr& msg)
  {
    cv_bridge::CvImagePtr cv_ptr;
    try
    {
      cv_ptr = cv_bridge::toCvCopy(msg, sensor_msgs::image_encodings::BGR8);
    }
    catch (cv_bridge::Exception& e)
    {
      ROS_ERROR("cv_bridge exception: %s", e.what());
      return;
    }
    // Draw an example circle on the video stream
    if (cv_ptr->image.rows > 60 && cv_ptr->image.cols > 60)
      cv::circle(cv_ptr->image, cv::Point(50, 50), 10, CV_RGB(255,0,0));
    // Output modified video stream
    image_pub_.publish(cv_ptr->toImageMsg());
  }
};
 
int main(int argc, char** argv)
{
  ros::init(argc, argv, "image_converter");
  ImageConverter ic;
  ros::spin();
  return 0;
}

CMakeListsの書き換え

catkin_create_packageで出力されるCmakeLists.txtは何を書いたらいいのかを丁寧に書いているが，どこを修正していいのかがわかりにくい．
そこで，CMakeLists.txtの一番下に以下のコードを追加する．

find_package(OpenCV REQUIRED)
include_directories(
 ${catkin_INCLUDE_DIRS} ${OpenCV_INCLUDE_DIRS}
)
add_library(
 ${PROJECT_NAME} src/cv_bridge_tutorial.cpp
)
add_executable(
 ${PROJECT_NAME}_node src/cv_bridge_tutorial.cpp
)
target_link_libraries(
 ${PROJECT_NAME}_node
 ${catkin_LIBRARIES}
 ${OpenCV_LIBRARIES}
)

ノードの動作確認

ここでは，4つのターミナルを用いて動作確認を行う．なお，ターミナルを起動したら，すべてのターミナルで念のため下記の様にする．

cd
cd catkin_ws/
source devel/setup.bash

ターミナル１

ここでは，roscoreを起動する．

roscore

ターミナル２

ここでは，カメラからの画像取得用ノードを起動する．

rosrun uvc_camera uvc_camera_node

ターミナル3

ここでは，画像表示用のノードを起動する．なお，ここでは，作成したノードからのトピックを受け付けられるように変更

rosrun image_view image_view image:=/image_converter/output_video

ターミナル4

rosrun cv_bridge_tutorial cv_bridge_tutorial