四月标签(AprilTags)

AprilTags是基准标记的一种流行形式。它在机器人技术中具有广泛的应用，包括对象跟踪，视觉定位，SLAM准确性评估和人机交互。Isaac通过利用GPU加速同时实现高解码鲁棒性来提供实时AprilTag检测。

除了检测之外，Isaac还对所有检测到的标签执行标签姿势估计。我们根据相机的固有参数，标签的尺寸以及标签角的像素坐标来计算标签姿势的估计值，并返回标签相对于相机的旋转和平移。具体来说，给出以下内容：

• 相机焦距，以X和Y为单位，以像素为单位（每弧度）。
• 相机主点X和Y，以距图像像素（0,0）的像素为单位。
• 标签尺寸W（标签为方形W x W），以呼叫者方便的单位为单位。建议使用米或厘米。

Isaac SDK返回以下内容：

• 所有检测到的AprilTags的标签ID，格式为 <tagFamily>_<tagID>。例如，对于标签系列 Tag36h11和ID 7，返回的标签ID为 tag36h11_7。

  在2018.3版本中，tag36h11支持标签系列。计划在将来的版本中将算法扩展到其他标签系列。

• 从左上角开始，然后是右上角，右下角，然后是左下角，观察到的标签像素坐标。

• 表示标签相对于相机框架方向的四元数；和

• 3矢量，用于指示标签中心相对于相机位置的位置，其单位与用于指定标签尺寸的单位相同。

相对于相机的坐标系为：

• 右手
• X轴向右
• Y轴向上
• Z轴向内
• 列扫描的旋转矩阵，即X轴，Y轴和Z轴的重新映射列表。

该估计值的校正与到标签的距离成反比。

源代码

Isaac使用静态库形式的AprilTags检测代码。

AprilTags检测和姿态估计被包装为Isaac小码，并且在Isaac存储库中可用。

以撒法典

包装了AprilTags检测的Isaac小码将获取输入图像，并发布检测到的标记的列表以及标记角的坐标。此外，它还使用相机的内部特性，输入标签的大小以及检测到的标签的坐标来估计这些标签的姿态。相对于摄像头的位置，姿态由一个四元数和一个平移向量表示。

运行示例应用程序

AprilTags示例应用程序使用Realsense立体相机。首先将相机连接到您使用的主机系统或Jetson平台。然后，使用以下过程之一运行随附的示例应用程序。

在主机系统上运行示例应用程序

1. 使用以下命令构建示例应用程序：

bob@desktop:~/isaac$ bazel build //apps/samples/april_tags

2. 使用以下命令运行示例应用程序：

bob@desktop:~/isaac$ bazel run //apps/samples/april_tags

在Jetson上运行应用程序

1. 在主机上构建一个程序包，然后将其部署到Jetson系统。

2. 按照在Jetson上部署和运行中所述将// apps / samples / april_tags：april_tags-pkg 部署到机器人 。

3. 登录到Jetson系统并使用以下命令运行该应用程序：

bob@jetson:~/$ cd deploy/bob/april_tags-pkg
bob@jetson:~/deploy/bob/april_tags-pkg$ ./apps/samples/april_tags/april_tags

其中“ bob”是您在主机系统上的用户名。

在Websight中查看应用程序的输出

在应用程序运行时，通过导航到来在浏览器中打开Isaac Sight http://localhost:3000。（如果在Jetson平台上运行该应用程序，请确保使用Jetson系统的IP地址而不是localhost。）

在Websight中，一个名为“ 标签”的窗口显示输入图像，并在检测到的AprilTags顶部覆盖一个绿色的半透明矩形：

../../../_images/image1.png