【ROS2】USBカメラ映像のストリーミング

対象となる読者

• ROS2を使ってUSBカメラの映像を取得したい人
• USBカメラのpermissionを設定したい人

開発環境

再現を容易にするためハード，ソフトの環境を事細かに記載しておく

ハードウェア

ソフトウェア

• python3.12

手順

簡単に映像取得を試すためにROS2とPythonで作って学ぶAIロボット入門の「第5章 ビジョン」に記載の手順を踏襲して実施

必要ライブラリのinstall

pip3 install opencv-contrib-python==4.10.0.84
sudo apt install ros-jazzy-vision-opencv ros-jazzy-usb-cam

• OpenCVと拡張モジュール群をまとめてinstallできるライブラリ

ros-jazzy-vision-opencv

• ros2とopencvとを繋ぐインターフェース
• ros2のtopicをopencvが受け取るために必要

ros-jazzy-usb-cam

• usbカメラ用のnodeを生成するパッケージ

実行

実行しているコードはsample codeそのままなのでここでは省略

やるべき手順は以下の通り

1. usb_cam_nodeの立ち上げ

   1.  ros2 run usb_cam usb_cam_node_exe
      

2. OpenCVを使ったコードのnode立ち上げ
   1. 今回はfront_camera_nodeという名前にした

   2.  ros2 run front_camera front_camera_node
      

3. rqtによるimage topicの表示

   1.  rqt
      

それぞれを動かすためのterminalが必要なので事前に用意しておく

rqt_graphも使うとnode毎の繋がりが視覚化されるので，上手く動かない場合は使ってみると欲しいnodeが繋がっていないとかを見ることができる

Tips: usbカメラのpermission errorの解消

root user以外がusbカメラにアクセスすると以下のようなErrorではじかれてしまう

[ERROR] [1730529629.400962429] [usb_cam]: Device specified is not available or is not a vaild V4L2 device: /dev/video0 

これはpermissionが制限されているために起こるErrorであるため，root user以外からもアクセスできるようにしてあげればいい

一時的にpermissionを通す場合

sudo chmod 777 /dev/video0

全てのuserに全権限を渡すため，書き換えやアクセスなどを自由にできる

以下の2つの問題から基本的にはbad case

• 複数のuserが好きにシステムの改変ができてしまう
• あくまで一時的な対応であるため，usbカメラを外す，再起動する，などでpermissionは元に戻る

恒久的にpermissionを通す場合

sudo usermod -aG video $USER

現在使っているuserがvideoのアクセスに関するgroupに追加する
こうすることで誰がvideoにアクセスできるかを管理でき，かつ他のデバイスが追加されてもアクセスができる

感想

改めて整理すると結構シンプルな構成でROS2を使ったストリーミングができた
ただしterminalを複数立ち上げるのは大変なので，ロボット起動の際には一度にすべてのnodeを立ち上げられるように設定ファイルを書いておきたい