ros2 opencv

### ROS 2与OpenCV的集成和使用

在机器人操作系统(ROS)环境中，尤其是ROS 2版本里，为了实现计算机视觉任务，通常会借助于OpenCV库来处理图像数据。对于希望利用Python编程语言开发基于ROS节点的应用程序而言，在ROS环境下安装并配置好OpenCV是非常重要的一步。

#### 安装必要的依赖项

确保已经正确设置了ROS 2环境之后，可以按照如下方式安装所需的软件包：

sudo apt update && sudo apt install python3-opencv ros-<distro>-cv-bridge

其中`<distro>`应替换为当前所使用的ROS 2发行版名称，比如foxy、galactic等[^1]。

#### 创建工作空间并与OpenCV交互

创建一个新的ROS 2包用于实验目的，并设置CMakeLists.txt文件以支持构建过程中链接到OpenCV库。这可以通过下面命令完成:

mkdir -p ~/ros2_ws/src
cd ~/ros2_ws/src
ros2 pkg create --build-type ament_cmake opencv_example

编辑位于`opencv_example/CMakeLists.txt`中的内容，加入以下几行以便能够找到并连接至本地已安装好的OpenCV实例：

find_package(OpenCV REQUIRED)
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} ${catkin_LIBRARIES} ${OpenCV_LIBS})
include_directories(${OpenCV_INCLUDE_DIRS})

#### 编写简单的订阅者/发布者示例代码

编写一段Python脚本作为ROS 2节点的一部分，该节点可以从摄像头或其他传感器获取图像消息，并通过OpenCV显示出来。这里给出一个基本的例子说明如何操作：

import rclpy
from sensor_msgs.msg import Image
from cv_bridge import CvBridge, CvBridgeError
import cv2


def main(args=None):
    rclpy.init(args=args)

    node = rclpy.create_node('image_subscriber')
    bridge = CvBridge()

    def image_callback(msg):
        try:
            # Convert ROS Image message to OpenCV format
            cv_image = bridge.imgmsg_to_cv2(msg, "bgr8")
        except CvBridgeError as e:
            print(e)
        
        # Display the converted image using OpenCV window
        cv2.imshow("Image Window", cv_image)
        cv2.waitKey(3)

    subscription = node.create_subscription(
        Image,
        '/camera/image_raw',
        image_callback,
        10)

    while rclpy.ok():
        rclpy.spin_once(node)

    node.destroy_node()
    rclpy.shutdown()


if __name__ == '__main__':
    main()

这段代码展示了怎样接收来自特定话题（如/camera/image_raw）上的图像流，并将其转换成适合OpenCV处理的形式；接着在一个窗口内实时展示这些图片帧。