Input to the system includes cameras, Game Controller and NatNet.
Cameras
The cameras used on the NUgus robot are Flir Blackfly S USB3's.
The Spinnaker SDK is FLIR's Genicam API library which includes a GUI program called SpinView, used to operate the cameras from a PC, as well as extensive documentation.
The cameras have the following parameters that are used by the object detection algorithm.
Parameter | Type | Description |
---|---|---|
serial_number | string | The serial number of the camera. This is used to identify the camera and distinguish it from other cameras in the robot. |
lens.projection | string | The lens projection type. Can be rectilinear, equidistant or equisold. |
lens.focal_length | float | The normalised focal length. It is defined as focal length in pixels divided by image width. The focal length is the angle of view and magnification. |
lens.center | 2-dimensional vector | The normalised image centre offset. Represents the pixels from the centre of the image to the optical axis, divided by the image width |
k | 2-dimensional vector | The polynomial distortion coefficients for the length |
fov | float (radians) | Field of view. The angular diameter that the lens covers (the area that light hits on the sensor). |
Hpc | 4x4 matrix | Homogeneous transform from the rigid platform this camera is attached to (pitch servo) to the camera's virtual focal point. |
The following settings are applied to the cameras on startup. (Note: These are the camera settings we currently use, but there are many more. See the full list at the bottom of this page.)
Parameter | Type | Description |
---|---|---|
PixelFormat | Enumeration | Format of the pixel provided by the camera |
Width | Integer | Width of the source image |
Height | Integer | Height of the source image |
OffsetX | Integer | Horizontal offset from the origin to the ROI (in pixels) |
OffsetY | Integer | Vertical offset from the origin to the ROI (in pixels) |
ExposureAuto | Enumeration | Sets the automatic exposure mode |
GainAuto | Enumeration | Sets the automatic gain mode. In automatic modes, the camera adjusts the gain to maximize the dynamic range. |
BalanceWhiteAuto | Enumeration | Compensates for colour shifts caused by different lighting conditions. |
AcquisitionFrameRateEnable | Boolean | Allows manual control of the frame rate |
AcquisitionFrameRate | Float | User controlled acquisition frame rate in hertz |
These parameters are set for each camera as configuration values in the Camera module. Configuration files stored in the config/Cameras directory are common to all robots, and configs that are specific to a particular robot are located in that robot's respective directory. The values for the left camera on the robot will be stored in Left.yaml
. The values for the right camera on the robot will be stored in Right.yaml
.
The parameters are used in the Camera module to find and set up the cameras. The Camera module emits Image messages.
The projection tool, based on panotools' fisheye projection calculations, maps a portion of the surface of a sphere to a flat image. The type of projection is specified by the above parameter lens.projection
.
Click here to see a full list of camera settings
This file is a print out directly from the cameras using the arv-tool-0.8 command line utility.
This list was produced by running the command arv-tool-0.8 features
with a camera connected to the computer via USB. Run arv-tool-0.8 -h
for more command information.
Point Grey Research-1E100115138C-0115138C (USB3)Category : 'Root'Category : 'AcquisitionControl' Enumeration : [RW] 'AcquisitionMode' EnumEntry : 'MultiFrame' EnumEntry : 'SingleFrame' EnumEntry : 'Continuous' Command : [WO] 'AcquisitionStart' Command : [WO] 'AcquisitionStop' Integer : [RW] 'AcquisitionFrameCount' Integer : [RW] 'AcquisitionBurstFrameCount' Enumeration : [RW] 'ExposureMode' EnumEntry : 'TriggerWidth' EnumEntry : 'Timed' Float : [RW] 'ExposureTime' Enumeration : [RW] 'ExposureAuto' EnumEntry : 'Continuous' EnumEntry : 'Once' EnumEntry : 'Off' Float : [RW] 'AcquisitionFrameRate' Float : [RO] 'AcquisitionResultingFrameRate' Boolean : [RW] 'AcquisitionFrameRateEnable' Float : [RW] 'AcquisitionLineRate' Enumeration : [RW] 'TriggerSelector' * TriggerMode * TriggerSoftware * TriggerSource * TriggerActivation * TriggerOverlap * TriggerDelay EnumEntry : 'FrameBurstStart' EnumEntry : 'FrameStart' EnumEntry : 'AcquisitionStart' Enumeration : [RW] 'TriggerMode' EnumEntry : 'On' EnumEntry : 'Off' Command : [WO] 'TriggerSoftware' Enumeration : [RW] 'TriggerSource' EnumEntry : 'LogicBlock1' EnumEntry : 'LogicBlock0' EnumEntry : 'Counter1End' EnumEntry : 'Counter0End' EnumEntry : 'Counter1Start' EnumEntry : 'Counter0Start' EnumEntry : 'UserOutput3' EnumEntry : 'UserOutput2' EnumEntry : 'UserOutput1' EnumEntry : 'UserOutput0' EnumEntry : 'Line3' EnumEntry : 'Line2' EnumEntry : 'Line0' EnumEntry : 'Software' Enumeration : 'TriggerActivation' (Not available) EnumEntry : 'AnyEdge' EnumEntry : 'RisingEdge' EnumEntry : 'FallingEdge' EnumEntry : 'LevelHigh' EnumEntry : 'LevelLow' Enumeration : [RW] 'TriggerOverlap' EnumEntry : 'ReadOut' EnumEntry : 'Off' Float : [RW] 'TriggerDelay' Enumeration : [RW] 'SensorShutterMode' EnumEntry : 'Global'Category : 'AnalogControl' Enumeration : [RW] 'GainSelector' * GainRaw * Gain EnumEntry : 'All' Float : [RW] 'Gain' Enumeration : [RW] 'GainAuto' EnumEntry : 'Continuous' EnumEntry : 'Once' EnumEntry : 'Off' Enumeration : [RW] 'BlackLevelSelector' * BlackLevelRaw * BlackLevel EnumEntry : 'Digital' EnumEntry : 'Analog' EnumEntry : 'All' Float : [RW] 'BlackLevel' Enumeration : [RW] 'BalanceRatioSelector' * BalanceRatio EnumEntry : 'Blue' EnumEntry : 'Red' Float : [RW] 'BalanceRatio' Enumeration : [RW] 'BalanceWhiteAuto' EnumEntry : 'Continuous' EnumEntry : 'Once' EnumEntry : 'Off' Float : [RW] 'Gamma' Boolean : [RW] 'GammaEnable' Boolean : 'SharpeningEnable' (Not available) Boolean : 'SharpeningAuto' (Not available) Float : 'Sharpening' (Not available) Float : 'SharpeningThreshold' (Not available)Category : 'ImageFormatControl' Integer : [RO] 'SensorWidth' Integer : [RO] 'SensorHeight' Integer : [RO] 'WidthMax' Integer : [RO] 'HeightMax' Integer : [RW] 'Width' Integer : [RW] 'Height' Integer : [RW] 'OffsetX' Integer : [RW] 'OffsetY' Enumeration : [RW] 'PixelFormat' EnumEntry : 'BGRa8' EnumEntry : 'BGR8' EnumEntry : 'YCbCr411_8' EnumEntry : 'YCbCr422_8' EnumEntry : 'YCbCr8' EnumEntry : 'BayerBG12p' (Not available) EnumEntry : 'BayerGB12p' (Not available) EnumEntry : 'BayerRG12p' EnumEntry : 'BayerGR12p' (Not available) EnumEntry : 'Mono12p' EnumEntry : 'YUV444Packed' EnumEntry : 'YUV422Packed' EnumEntry : 'YUV411Packed' EnumEntry : 'BayerBG12Packed' (Not available) EnumEntry : 'BayerGB12Packed' (Not available) EnumEntry : 'BayerRG12Packed' EnumEntry : 'BayerGR12Packed' (Not available) EnumEntry : 'Mono12Packed' EnumEntry : 'BayerBG16' (Not available) EnumEntry : 'BayerGB16' (Not available) EnumEntry : 'BayerRG16' EnumEntry : 'BayerGR16' (Not available) EnumEntry : 'BayerBG8' (Not available) EnumEntry : 'BayerGB8' (Not available) EnumEntry : 'BayerRG8' EnumEntry : 'BayerGR8' (Not available) EnumEntry : 'RGB8Packed' EnumEntry : 'Mono16' EnumEntry : 'Mono8' Enumeration : [RO] 'PixelSize' EnumEntry : 'Bpp96' EnumEntry : 'Bpp64' EnumEntry : 'Bpp48' EnumEntry : 'Bpp36' EnumEntry : 'Bpp32' EnumEntry : 'Bpp30' EnumEntry : 'Bpp24' EnumEntry : 'Bpp20' EnumEntry : 'Bpp16' EnumEntry : 'Bpp14' EnumEntry : 'Bpp12' EnumEntry : 'Bpp10' EnumEntry : 'Bpp8' EnumEntry : 'Bpp4' EnumEntry : 'Bpp2' EnumEntry : 'Bpp1' Enumeration : [RO] 'PixelColorFilter' EnumEntry : 'BayerBG' EnumEntry : 'BayerGR' EnumEntry : 'BayerGB' EnumEntry : 'BayerRG' EnumEntry : 'None' Integer : [RO] 'PixelDynamicRangeMin' Integer : [RO] 'PixelDynamicRangeMax' Boolean : [RW] 'IspEnable' Enumeration : [RW] 'BinningSelector' * BinningHorizontalMode * BinningVerticalMode * BinningHorizontal * BinningVertical EnumEntry : 'ISP' EnumEntry : 'Sensor' EnumEntry : 'All' Enumeration : [RW] 'BinningHorizontalMode' EnumEntry : 'Average' EnumEntry : 'Sum' Enumeration : [RW] 'BinningVerticalMode' EnumEntry : 'Average' EnumEntry : 'Sum' Integer : [RW] 'BinningHorizontal' Integer : [RW] 'BinningVertical' Enumeration : [RW] 'DecimationSelector' * DecimationHorizontalMode * DecimationVerticalMode * DecimationHorizontal * DecimationVertical EnumEntry : 'Sensor' EnumEntry : 'All' Enumeration : [RW] 'DecimationHorizontalMode' EnumEntry : 'Discard' Enumeration : [RW] 'DecimationVerticalMode' EnumEntry : 'Discard' Integer : [RW] 'DecimationHorizontal' Integer : [RW] 'DecimationVertical' Boolean : [RW] 'ReverseX' Boolean : [RW] 'ReverseY' Enumeration : [RW] 'TestPatternGeneratorSelector' * TestPattern EnumEntry : 'PipelineStart' EnumEntry : 'Sensor' Enumeration : [RW] 'TestPattern' EnumEntry : 'SensorTestPattern' EnumEntry : 'Increment' (Not available) EnumEntry : 'Off' Enumeration : [RW] 'AdcBitDepth' EnumEntry : 'Bit10'Category : 'DeviceControl' Enumeration : [RO] 'DeviceScanType' EnumEntry : 'Areascan' StringReg : [RO] 'DeviceVendorName' StringReg : [RO] 'DeviceModelName' StringReg : [RO] 'SensorDescription' StringReg : [RO] 'DeviceManufacturerInfo' StringReg : [RO] 'DeviceVersion' StringReg : [RO] 'DeviceFirmwareVersion' StringReg : [RO] 'DeviceSerialNumber' StringReg : [RO] 'DeviceID' StringReg : [RW] 'DeviceUserID' Enumeration : [RO] 'DeviceTLType' EnumEntry : 'Custom' EnumEntry : 'USB3Vision' EnumEntry : 'CoaXPress' EnumEntry : 'CameraLinkHS' EnumEntry : 'CameraLink' EnumEntry : 'GigEVision' Integer : [RO] 'DeviceGenCPVersionMajor' Integer : [RO] 'DeviceGenCPVersionMinor' Integer : [RO] 'DeviceMaxThroughput' Integer : [RO] 'DeviceLinkSpeed' Integer : [RW] 'DeviceLinkThroughputLimit' Float : [RW] 'DeviceLinkBandwidthReserve' Integer : [RO] 'DeviceLinkCurrentThroughput' Command : [WO] 'DeviceReset' Enumeration : [RW] 'DeviceIndicatorMode' EnumEntry : 'ErrorStatus' EnumEntry : 'Active' EnumEntry : 'Inactive' Float : [RO] 'DeviceTemperature' Integer : [RO] 'Timestamp' Command : [WO] 'TimestampLatch' Integer : [RO] 'TimestampIncrement' Enumeration : [RW] 'DevicePowerSupplySelector' * PowerSupplyVoltage * PowerSupplyCurrent EnumEntry : 'External' Float : [RO] 'PowerSupplyVoltage' Float : [RO] 'PowerSupplyCurrent' Integer : [RO] 'DeviceUptime' Integer : [RO] 'LinkUptime' Integer : [RO] 'EnumerationCount' Command : [WO] 'FactoryReset' Integer : [RO] 'MaxDeviceResetTime'Category : 'TransportLayerControl' Integer : [RO] 'PayloadSize' Integer : [RW] 'TLParamsLocked' Category : 'USB3Vision' Integer : [RO] 'U3VMaxDeviceResponseTime' Integer : [RW] 'U3VMessageChannelID' Integer : [RW] 'U3VAccessPrivilege' Integer : [RO] 'U3VVersionMajor' Integer : [RO] 'U3VVersionMinor' Integer : [RO] 'U3VCPCapability' * U3VCPSIRMAvailable * U3VCPEIRMAvailable * U3VCPIIDC2Available Boolean : [RO] 'U3VCPSIRMAvailable' Boolean : [RO] 'U3VCPEIRMAvailable' Boolean : [RO] 'U3VCPIIDC2Available' Integer : [RO] 'U3VMaxCommandTransferLength' Integer : [RO] 'U3VMaxAcknowledgeTransferLength' Integer : [RO] 'U3VNumberOfStreamChannels' Enumeration : [RO] 'U3VCurrentSpeed' EnumEntry : 'SuperSpeed' EnumEntry : 'HighSpeed' EnumEntry : 'FullSpeed' EnumEntry : 'LowSpeed' Integer : [RO] 'LinkErrorCount' Integer : [RO] 'LinkRecoveryCount'Category : 'SequencerControl' Enumeration : [RW] 'SequencerMode' EnumEntry : 'On' EnumEntry : 'Off' Enumeration : [RW] 'SequencerConfigurationMode' EnumEntry : 'On' EnumEntry : 'Off' Enumeration : [RO] 'SequencerConfigurationValid' EnumEntry : 'Yes' EnumEntry : 'No' Enumeration : [RW] 'SequencerFeatureSelector' * SequencerFeatureEnable EnumEntry : 'Height' EnumEntry : 'Width' EnumEntry : 'OffsetY' EnumEntry : 'OffsetX' EnumEntry : 'Gain' EnumEntry : 'ExposureTime' Boolean : [RW] 'SequencerFeatureEnable' Integer : [RW] 'SequencerSetStart' Integer : 'SequencerSetActive' (Not available) Integer : [RW] 'SequencerSetSelector' * SequencerSetValid * SequencerSetSave * SequencerSetLoad * SequencerPathSelector * SequencerTriggerSource * SequencerTriggerActivation * SequencerSetNext Enumeration : [RO] 'SequencerSetValid' EnumEntry : 'Yes' EnumEntry : 'No' Command : [RW] 'SequencerSetSave' Command : [RW] 'SequencerSetLoad' Integer : [RW] 'SequencerPathSelector' * SequencerTriggerSource * SequencerTriggerActivation * SequencerSetNext Enumeration : [RW] 'SequencerTriggerSource' EnumEntry : 'FrameStart' EnumEntry : 'Off' Enumeration : 'SequencerTriggerActivation' (Not available) EnumEntry : 'LevelLow' (Not available) EnumEntry : 'LevelHigh' (Not available) EnumEntry : 'AnyEdge' (Not available) EnumEntry : 'FallingEdge' (Not available) EnumEntry : 'RisingEdge' (Not available) Integer : 'SequencerSetNext' (Not available)Category : 'ColorTransformationControl' Enumeration : 'ColorTransformationSelector' (Not available) EnumEntry : 'RGBtoYUV' (Not available) EnumEntry : 'RGBtoRGB' (Not available) Boolean : 'ColorTransformationEnable' (Not available) Enumeration : 'ColorTransformationValueSelector' (Not available) EnumEntry : 'Offset2' (Not available) EnumEntry : 'Offset1' (Not available) EnumEntry : 'Offset0' (Not available) EnumEntry : 'Gain22' EnumEntry : 'Gain21' EnumEntry : 'Gain20' EnumEntry : 'Gain12' EnumEntry : 'Gain11' EnumEntry : 'Gain10' EnumEntry : 'Gain02' EnumEntry : 'Gain01' EnumEntry : 'Gain00' Float : 'ColorTransformationValue' (Not available) Enumeration : [RW] 'RgbTransformLightSource' EnumEntry : 'Custom' EnumEntry : 'Shade8000K' EnumEntry : 'Cloudy6500K' EnumEntry : 'Daylight5000K' EnumEntry : 'CoolFluorescent4000K' EnumEntry : 'WarmFluorescent3000K' EnumEntry : 'Tungsten2800K' EnumEntry : 'General' Boolean : 'SaturationEnable' (Not available) Float : 'Saturation' (Not available)Category : 'AutoAlgorithmControl' Enumeration : [RW] 'AutoAlgorithmSelector' * AasRoiEnable * AasRoiOffsetX * AasRoiOffsetY * AasRoiWidth * AasRoiHeight EnumEntry : 'Ae' EnumEntry : 'Awb' Boolean : [RW] 'AasRoiEnable' Integer : 'AasRoiOffsetX' (Not available) Integer : 'AasRoiOffsetY' (Not available) Integer : 'AasRoiWidth' (Not available) Integer : 'AasRoiHeight' (Not available) Enumeration : [RW] 'BalanceWhiteAutoProfile' EnumEntry : 'Outdoor' EnumEntry : 'Indoor' Float : [RW] 'BalanceWhiteAutoLowerLimit' Float : [RW] 'BalanceWhiteAutoUpperLimit' Float : [RW] 'BalanceWhiteAutoDamping' Enumeration : [RW] 'AutoExposureTargetGreyValueAuto' EnumEntry : 'Continuous' EnumEntry : 'Off' Float : 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'ChunkWidth' Integer : [RO] 'ChunkHeight' Enumeration : [RO] 'ChunkPixelFormat' EnumEntry : 'YCbCr601_422_8_CbYCrY' EnumEntry : 'BayerBG8' EnumEntry : 'BayerGB8' EnumEntry : 'BayerRG8' EnumEntry : 'BayerGR8' EnumEntry : 'YUV422Packed' EnumEntry : 'RGB8Packed' EnumEntry : 'Mono16' EnumEntry : 'Mono12Packed' EnumEntry : 'Mono8' Float : [RO] 'ChunkExposureTime' Enumeration : [RW] 'ChunkGainSelector' * ChunkGain EnumEntry : 'Blue' EnumEntry : 'Green' EnumEntry : 'Red' EnumEntry : 'All' Float : [RO] 'ChunkGain' Enumeration : [RW] 'ChunkBlackLevelSelector' * ChunkBlackLevel EnumEntry : 'All' Float : [RO] 'ChunkBlackLevel' Integer : [RO] 'ChunkTimestamp' Integer : [RO] 'ChunkSequencerSetActive'Category : 'LUTControl' Enumeration : [RW] 'LUTSelector' * LUTEnable * LUTIndex * LUTValue * LUTValueAll EnumEntry : 'LUT1' Boolean : [RW] 'LUTEnable' Integer : [RW] 'LUTIndex' * LUTValue Integer : [RW] 'LUTValue' Register : [RW] 'LUTValueAll'Category : 'EventControl' Enumeration : [RW] 'EventSelector' * EventNotification EnumEntry : 'ExposureEnd' EnumEntry : 'Error' Enumeration : [RW] 'EventNotification' EnumEntry : 'Off' EnumEntry : 'On' Category : 'EventExposureEndData' Integer : [RO] 'EventExposureEnd' Integer : [RO] 'EventExposureEndTimestamp' Integer : [RO] 'EventExposureEndFrameID' Category : 'EventErrorData' Integer : [RO] 'EventError' Integer : [RO] 'EventErrorTimestamp' Integer : [RO] 'EventErrorFrameID' Integer : [RO] 'EventErrorCode' Category : 'EventTestData' Integer : [RO] 'EventTest' Integer : [RO] 'EventTestTimestamp'Category : 'CounterAndTimerControl' Enumeration : [RW] 'CounterSelector' * CounterEventSource * CounterEventActivation * CounterDuration * CounterDelay * CounterValue * CounterTriggerSource * CounterTriggerActivation * CounterResetSource * CounterResetActivation * CounterValueAtReset * CounterStatus EnumEntry : 'Counter1' EnumEntry : 'Counter0' Enumeration : [RW] 'CounterEventSource' EnumEntry : 'FrameTriggerWait' EnumEntry : 'ExposureEnd' EnumEntry : 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'UserOutput2' EnumEntry : 'UserOutput1' EnumEntry : 'UserOutput0' EnumEntry : 'Line3' EnumEntry : 'Line2' EnumEntry : 'Line0' EnumEntry : 'Off' Enumeration : [RW] 'CounterTriggerActivation' EnumEntry : 'AnyEdge' EnumEntry : 'RisingEdge' EnumEntry : 'FallingEdge' EnumEntry : 'LevelHigh' EnumEntry : 'LevelLow' Enumeration : 'CounterResetSource' (Not available) EnumEntry : 'FrameTriggerWait' EnumEntry : 'ExposureEnd' EnumEntry : 'ExposureStart' EnumEntry : 'LogicBlock1' EnumEntry : 'LogicBlock0' EnumEntry : 'Counter1End' EnumEntry : 'Counter0End' EnumEntry : 'Counter1Start' EnumEntry : 'Counter0Start' EnumEntry : 'UserOutput3' EnumEntry : 'UserOutput2' EnumEntry : 'UserOutput1' EnumEntry : 'UserOutput0' EnumEntry : 'Line3' EnumEntry : 'Line2' EnumEntry : 'Line0' EnumEntry : 'Off' Enumeration : 'CounterResetActivation' (Not available) EnumEntry : 'AnyEdge' EnumEntry : 'RisingEdge' EnumEntry : 'FallingEdge' EnumEntry : 'LevelHigh' EnumEntry : 'LevelLow' Enumeration : [RO] 'CounterStatus' 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