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ROSのOpenCV_AppsとUSBカメラを使って始める画像処理

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目的

ROSのOpenCV_Appsを使って画像処理を実行する。OpenCV_Appsには、OpenCVの機能を使ったさまざまなノードがあり、その結果をROSトピックとして出力することができる。
OpenCV_Appsを使用すると、OpenCVのコードを書く必要がなくlaunchファイルを実行するだけで、必要なOpenCVの機能に対応する多くの機能を使うことができる。
ROSのlaunchファイルでパラメータを変更できるので、コンパイルせずにパラメータ最適化することも可能である。
ROSのUSBカメラからの画像データに、OpenCV_Appsをつなぐことで、画像処理を行う。

参考:http://wiki.ros.org/opencv_apps

環境

Ubuntu-14.04.1(x64)
ROS:Indigo

インストール

opencv-appsをapt-getでインストールする。

-ROS Indigoの場合

sudo apt-get install ros-indigo-opencv-apps 
sudo apt-get install ros-indigo-usb-cam

-ROS Kineticの場合

sudo apt-get install ros-kinetic-opencv-apps 
sudo apt-get install ros-kinetic-usb-cam

USBカメラ起動

以下のコマンドでUSBカメラを起動する

$ roscore
$ rosrun usb_cam usb_cam_node
$ rosrun image_view image_view image:=/usb_cam/image_raw

カメラが起動した後に、個々のlaunchファイルを起動すると、画像処理の結果が表示される。ROSで動作しているので、平行して起動して問題ない。

エッジ抽出ノード集(Edge Detection Nodes)

edge_detection

エッジ抽出を行うノード

roslaunch opencv_apps edge_detection.launch image:=/usb_cam/image_raw

hough_lines

ハフ変換で直線検出を行うノード

roslaunch opencv_apps hough_lines.launch image:=/usb_cam/image_raw

hough_circles

ハフ変換で円検出を行うノード

roslaunch opencv_apps hough_circles.launch image:=/usb_cam/image_raw

構造解析ノード集(Structual Analysis Nodes)

find_contours

輪郭検出を行うノード

roslaunch opencv_apps find_contours.launch image:=/usb_cam/image_raw

convex_hull

凸包を行うノード

roslaunch opencv_apps convex_hull.launch image:=/usb_cam/image_raw

general_contours

輪郭への楕円あてはめを行うノード

roslaunch opencv_apps general_contours.launch image:=/usb_cam/image_raw

contour_moments

輪郭の動き検出を行うノード

roslaunch opencv_apps contour_moments.launch image:=/usb_cam/image_raw

人間・顔検出ノード集(People/Face Detection Nodes)

face_detection

Cascade分類による顔検出を行うノード

roslaunch opencv_apps face_detection.launch image:=/usb_cam/image_raw

face_recognition

顔認識を行うノード
顔がだれの顔なのか、識別することができる。

roslaunch opencv_apps face_recognition.launch image:=/usb_cam/image_raw

people_detect

HOG特徴量による人検出を行うノード

roslaunch opencv_apps people_detect.launch image:=/usb_cam/image_raw

動作解析ノード集(Motion Analysis Nodes)

goodfeature_track

特徴検出を行うノード

roslaunch opencv_apps goodfeature_track.launch image:=/usb_cam/image_raw

camshift

CamShiftでの色検出を行うノード

roslaunch opencv_apps camshift.launch image:=/usb_cam/image_raw

fback_flow

Gunnar Farneback のオプティカルフロー検出を行うノード

roslaunch opencv_apps fback_flow.launch image:=/usb_cam/image_raw

lk_flow

Lucas-Kanade法のオプティカルフロー検出を行うノード

roslaunch opencv_apps lk_flow.launch image:=/usb_cam/image_raw

phase_corr

周波数領域での位相のコリレーションの計算を行うノード

roslaunch opencv_apps phase_corr.launch image:=/usb_cam/image_raw

simple_flow

simple_flow のオプティカルフロー検出を行うノード

roslaunch opencv_apps simple_flow.launch image:=/usb_cam/image_raw

物体抽出ノード集(Object Segmentaion Nodes)

segment_objects

単一物体の領域分割を行うノード

roslaunch opencv_apps segment_objects.launch image:=/usb_cam/image_raw

watershed_segmentation

物体の領域分割を行うノード

roslaunch opencv_apps watershed_segmentation.launch image:=/usb_cam/image_raw

画像フィルタノード集(Image Filter Nodes)

rgb_color_filter

RGB色空間でマスクをかけるノード

roslaunch opencv_apps rgb_color_filter.launch image:=/usb_cam/image_raw

hls_color_filter

HLS色空間でマスクをかけるノード

roslaunch opencv_apps hls_color_filter.launch image:=/usb_cam/image_raw

hsv_color_filter

HSV色空間でマスクをかけるノード

roslaunch opencv_apps hsv_color_filter.launch image:=/usb_cam/image_raw

roswikiに未掲載のもの

corner_harris

harrisのコーナ検出

roslaunch opencv_apps corner_harris.launch image:=/usb_cam/image_raw

adding_images

画像の合成

roslaunch opencv_apps adding_images.launch image1:=/usb_cam/image_raw image2:=/usb_cam/image_raw

discrete_fourier_transform

FFT変換

roslaunch opencv_apps discrete_fourier_transform.launch image:=/usb_cam/image_raw

smoothing

画像にsmoothing処理をいれる

roslaunch opencv_apps smoothing.launch image:=/usb_cam/image_raw

threshold

閾値で領域抽出する。

roslaunch opencv_apps threshold.launch image:=/usb_cam/image_raw
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