Visão — Nós ROS 2¶

Nós prontos para rodar que envolvem os algoritmos e as câmeras de visão como executáveis ROS 2 (ros2 run nectar <node>.py). Cada um controla um ImageHandler internamente e publica em mensagens nectar_interfaces.

Veja também: Cameras · Algorithms · Vision overview.

Arquitetura¶

classDiagram
    class ArucoNode {
        -aruco Aruco
        -img_handler ImageHandler
        -pose_estime_pub Publisher
        +process_image(img)
        +cleanup()
    }

    class LineDetectionNode {
        -line_detectors Dict~str,LineDetector~
        -estimation_methods Dict~str,ILineEstimationMethod~
        -image_handler ImageHandler
        +process_image(img)
        +initialize_color_detector(color, color_space)
        +run()
        +cleanup()
    }

    class ColorCalibrationNode {
        -color_detector ColorDetector
        -img_handler ImageHandler
        -_process(img)
    }

    class CameraPublisherNode {
        -camera AbstractCam
        -image_handler ImageHandler
        -publisher Publisher
        +cleanup()
    }

    ArucoNode o-- Aruco
    ArucoNode o-- ImageHandler
    LineDetectionNode o-- LineDetector
    LineDetectionNode o-- ImageHandler
    ColorCalibrationNode o-- ColorDetector
    ColorCalibrationNode o-- ImageHandler
    CameraPublisherNode o-- ImageHandler

Nó de detecção ArUco¶

ros2 run nectar aruco_node.py --ros-args \
    -p image_source:=webcam -p marker_dict:=5 -p tag_size:=0.05

Parâmetro	Tipo	Padrão	Descrição
`image_source`	string	webcam	Fonte de câmera
`marker_dict`	int	5	Dicionário ArUco (4, 5, 6, 7)
`tag_size`	float	0.2	Tamanho do marcador em metros

Publica /aruco/pose_estimate (nectar_interfaces/ArucoTransforms).

Nó de detecção de linha¶

ros2 run nectar line_detection_node.py --ros-args \
    -p line_colors:="blue,red" -p method:=HoughLinesP \
    -p spaces:="hsv,lab" -p image_source:=webcam -p show_visualization:=true

Parâmetro	Tipo	Padrão	Descrição
`line_colors`	string	teste	Nomes de cor separados por vírgula, de `color_calibration.json` (por exemplo, `blue,red`). O padrão `teste` é um placeholder — defina nomes explícitos que existam no seu arquivo de calibração, como no exemplo acima.
`method`	string	HoughLinesP	Método de estimação
`spaces`	string	hsv	Espaços de cor separados por vírgula
`image_source`	string	webcam	Fonte de câmera
`show_visualization`	bool	true	Mostra a janela OpenCV
`visualization_name`	string	Line Detection	Título da janela

Métodos: HoughLinesP, RotatedRect, FitEllipse, RansacLine, AdaptiveHoughLinesP. Por cor, publica /line_state/{color} (nectar_interfaces/LineInfo) e /line_detect/{color} (std_msgs/Bool).

Nó de calibração de cor¶

ros2 run nectar color_calibration_node.py --ros-args \
    -p image_source:=webcam -p color_space:=hsv -p flood_tolerance:=15

Calibração interativa HSV/LAB em uma única janela: clique com o botão esquerdo em uma região colorida para computar automaticamente os thresholds via flood fill, depois ajuste fino com as seis trackbars de canal. A visão empilhada mostra original | mask | result.

Parâmetro	Tipo	Padrão	Descrição
`image_source`	string	webcam	Fonte de câmera
`color_space`	string	hsv	Espaço de cor inicial (`hsv` ou `lab`)
`flood_tolerance`	int	15	Tolerância inicial de flood-fill para a amostragem por clique

Tecla	Ação
clique esquerdo	Amostra a região clicada (flood fill)
`c`	Alterna HSV / LAB
`s`	Salva (pede um nome de cor)
`l`	Carrega uma cor nomeada
`z`	Desfaz a última amostra
`r`	Reseta
`q`	Sai

As cores salvas são gravadas no algorithms/color/color_calibration.json compartilhado e carregadas via ColorDetector(mode="preset", color=<name>) e pelo nó de detecção de linha.

Nota: este nó exige uma GUI do OpenCV (mouse + trackbars).

Nó publisher de câmera¶

Publica qualquer fonte de CameraFactory como um tópico de imagem ROS 2. Selecione o driver com camera_source (webcam, realsense, oakd, c920, imx219, ros, ...) e defina os parâmetros específicos da fonte.

ros2 run nectar camera_publisher_node.py --ros-args \
    -p camera_source:=webcam -p device_index:=0 \
    -p width:=1280 -p height:=720 -p fps:=30 \
    -p use_compression:=true -p jpeg_quality:=80 -p threaded:=true

Parâmetro	Tipo	Padrão	Descrição
`camera_source`	string	webcam	Chave do driver de câmera passada para `CameraFactory`
`device_index`	int	0	Índice do dispositivo USB/webcam
`width` / `height`	int	640 / 480	Tamanho do frame
`fps`	int	30	FPS alvo
`use_compression`	bool	true	Publica imagens comprimidas em JPEG
`jpeg_quality`	int	80	Qualidade do JPEG (0-100)
`buffer_size`	int	2	Tamanho do buffer da câmera
`threaded`	bool	true	Thread de captura em background

Publica image_raw/compressed (sensor_msgs/CompressedImage) ou image_raw (sensor_msgs/Image, quando a compressão está desabilitada).