docs: add duocam_setup.md (#385)

Co-authored-by: Oleg Kalachev <okalachev@gmail.com>

docs/ru/SUMMARY.md

@@ -105,6 +105,7 @@
   * [Переход на версию 0.22](migrate22.md)
   * [COEX DuoCam](duocam.md)
     * [Виртуальная MAVLink-камера](duocam_mavlink.md)
+    * [Настройка DuoCam](duocam_setup.md)
 * [Мероприятия](events.md)
   * [CopterHack-2022](copterhack2022.md)
   * [CopterHack-2021](copterhack2021.md)

docs/ru/duocam_setup.md

@@ -0,0 +1,265 @@
+# Настройка и трансляция изображения с DuoCam
+
+DuoCam включает в себя две камеры: визуальная камера VEYE-MIPI-327E ([MIPI Camera](http://www.veye.cc/en/product/mipi-camera/veye-mipi-327e/)) и тепловизор HT-201 ([HTI Thermal Camera HT-201](https://hti-instrument.com/products/ht-201-mobile-phone-thermal-imager)). В этой статье мы рассмотрим, как установить их драйвера, настроить RTSP-трансляцию и вывести изображение с камер в ROS-топики.
+
+Для начала подготовьте Raspberry Pi 4 со свежим [образом Клевера](image.md). Подключите Raspberry к Wi-Fi роутеру с интернетом по инструкции в статье "[Настройка Wi-Fi](network.md)".
+
+> **Hint** Есть альтернативный, устаревший, но более простой способ подключения к Wi-Fi-роутеру. Для этого в файл `/etc/network/interfaces` нужно добавить строчки:
+>
+> ```
+> auto wlan0
+> allow-hotplug wlan0
+> iface wlan0 inet dhcp
+> wpa-ssid "Your Wi-Fi's Name"
+> wpa-psk "Your Wi-Fi's Password"
+> ```
+
+Подключите к Raspberry Pi камеры VEYE-MIPI-327E и тепловизора HT-201:
+
+![Подключите к Raspberry Pi камеры VEYE-MIPI-327E и тепловизора HT-201](../assets/duocam/duocam_connections.jpg)
+
+## Установка драйвера камеры VEYE-MIPI-327E
+
+> **Info** Основная статья: http://wiki.veye.cc/index.php/V4L2_mode_for_Raspberry_Pi
+
+Для начала обновите все пакеты в системе и ядро Linux командой:
+
+```bash
+sudo apt update && sudo apt upgrade -y
+```
+
+После этого обязательно перезагрузите Raspberry Pi командой `sudo reboot`.
+
+Далее выполните команды для установки драйвера камеры:
+
+```bash
+git clone https://github.com/veyeimaging/raspberrypi_v4l2.git
+cd raspberrypi_v4l2/release/
+chmod +x *
+sudo ./install_driver.sh veye327
+```
+
+Перезагрузите Raspberry Pi. После перезагрузки проверьте, что драйвер установился корректно с помощью команд:
+
+```bash
+dmesg | grep veye
+v4l2-ctl --list-devices
+v4l2-ctl -d /dev/video0 -V --info --list-formats-ext
+```
+
+## Установка драйвера тепловизора Seek Thermal CompactPRO
+
+Драйвер для тепловизора HT-201 такой же, как и для тепловизора Seek Thermal CompactPRO.
+
+Сначала установите необходимые пакеты командой:
+
+```bash
+sudo apt install cmake libopencv-dev libusb-1.0-0-dev v4l2loopback-utils -y
+```
+
+Далее выполните следующие команды для установки драйвера тепловизора:
+
+```bash
+git clone https://github.com/OpenThermal/libseek-thermal.git
+cd libseek-thermal
+mkdir build
+cd build
+cmake ..
+make
+sudo make install
+sudo ldconfig
+```
+
+Далее создайте файл `/etc/udev/rules.d/seekpro.rules` и добавьте в него одну строчку:
+
+```
+SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="289d", ATTRS{idProduct}=="0011", MODE="0666", GROUP="users"
+```
+
+Далее в файл `/etc/modules` добавьте строчку:
+
+```
+v4l2loopback
+```
+
+Далее создайте файл `/etc/modprobe.d/v4l2loopback.conf` и добавляем в него одну строчку:
+
+```
+options v4l2loopback devices=1 exclusive_caps=1 video_nr=5 card_label="Thermal-camera"
+```
+
+Далее выполните апдейт системы и перезагрузитесь:
+
+```
+sudo update-initramfs -c -k $(uname -r)
+sudo reboot
+```
+
+После перезагрузки проверьте, что в системе появился интерфейс `/dev/video5`:
+
+```
+v4l2-ctl --list-devices
+```
+
+Далее нам нужно настроить автозапуск видео с тепловизора при включении Raspberry Pi. Для этого в домашней директории создайте файл `duocam_autostart.sh` и добавьте в него команду для запуска видео с тепловизора Seek Thermal CompactPRO:
+
+```
+seek_viewer --camtype=seekpro --colormap=2 --rotate=0 --mode=v4l2 --output=/dev/video5
+```
+
+Чтобы корректно запускать файл, необходимо присвоить ему соответствующие флаги доступа.
+
+```bash
+chmod a+x duocam_autostart.sh
+```
+
+Для того, чтобы видео с тепловизора запускалась каждый раз при включении системы, необходимо создать стартап-скрипт с помощью менеджера systemd. Создайте файл `/etc/systemd/system/duocam.service` и запишите в него соответствующие строки:
+
+```
+[Unit]
+Description=DuoCam
+
+[Service]
+ExecStart=/bin/bash /home/pi/duocam_autostart.sh
+
+[Install]
+WantedBy=multi-user.target
+```
+
+Осталось только инициализировать ваш скрипт в системе и он будет запускаться при каждом ее включении.
+
+```bash
+sudo systemctl enable duocam.service
+```
+
+Перезагрузите Raspberry Pi командой `sudo reboot`. Проверьте, что видео с тепловизора доступно в интерфейсе `/dev/video5`:
+
+```
+v4l2-ctl -d /dev/video5 -V --info --list-formats-ext
+```
+
+## Трансляция видео по RTSP
+
+Чтобы запустить RTSP-трансляцию сначала нужно установить утилиту `gst-rtsp-launch`:
+
+```
+sudo apt install gst-rtsp-launch -y
+```
+
+Трансляция с тепловизора, разрешение 320x240:
+
+```
+gst-rtsp-launch "( v4l2src device=/dev/video5 ! video/x-raw,width=320,height=240 ! videoconvert ! v4l2h264enc output-io-mode=4 extra-controls=\"encode,frame_level_rate_control_enable=1,h264_profile=4,h264_level=13,video_bitrate=500000,h264_i_frame_period=5;\" ! rtph264pay name=pay0 pt=96 )"
+```
+
+Трансляция с камеры VEYE-MIPI-327E, разрешение 1920x1080:
+
+```
+gst-rtsp-launch "( v4l2src device=/dev/video0 ! video/x-raw,format=UYVY,width=1920,height=1080,framerate=30/1 ! v4l2h264enc output-io-mode=4 extra-controls=\"encode,frame_level_rate_control_enable=1,h264_profile=4,h264_level=13,video_bitrate=6000000,h264_i_frame_period=5;\" ! rtph264pay name=pay0 pt=96 )"
+```
+
+Трансляция с камеры VEYE-MIPI-327E, разрешение 1280x720:
+
+```
+gst-rtsp-launch "( v4l2src device=/dev/video0 ! video/x-raw,format=UYVY,width=1920,height=1080,framerate=30/1 ! videoscale ! video/x-raw, width=1280, height=720 ! v4l2h264enc output-io-mode=4 extra-controls=\"encode,frame_level_rate_control_enable=1,h264_profile=4,h264_level=13,video_bitrate=4000000,h264_i_frame_period=5;\" ! rtph264pay name=pay0 mtu=1024 pt=96 )"
+```
+
+Трансляция с обеих камер, картинка-в-картинке, разрешение 1280x720:
+
+```
+gst-rtsp-launch "( v4l2src device=/dev/video0 ! video/x-raw,format=UYVY,width=1920,height=1080,framerate=(fraction)30/1 ! videoscale ! video/x-raw,width=1280,height=720 !  queue ! mix. v4l2src device=/dev/video5 ! video/x-raw,width=320,height=240 ! queue ! videomixer name=mix ! v4l2h264enc output-io-mode=4 extra-controls=\"encode,frame_level_rate_control_enable=1,h264_profile=4,h264_level=13,video_bitrate=4000000,h264_i_frame_period=5;\" ! rtph264pay name=pay0 pt=96 )"
+```
+
+Смотреть трансляцию можно, например, в QGroundControl указав в настройках:
+
+![Настройки трансляции RTSP в QGC](../assets/duocam/qgc_rtsp_settings.png)
+
+> **Hint** Для того, чтобы трансляция запускалась автоматически при включении Raspberry Pi добавьте нужную команду запуска трансляции в файл `duocam_autostart.sh`.
+
+## Создание ROS-топиков с изображениями с камер
+
+Чтобы доступ к изображению с камер был доступен через ROS-топики, нужно создать для обоих камер launch-файлы для запуска в пакете `clover`.
+
+Для камеры VEYE-MIPI-327E создайте файл `~/catkin_ws/src/clover/clover/launch/front_camera.launch` и добавьте в него следующий текст:
+
+```xml
+<launch>
+    <!-- camera nodelet manager -->
+    <node pkg="nodelet" type="nodelet" name="front_camera_nodelet_manager" args="manager" output="screen" clear_params="true" respawn="true">
+        <param name="num_worker_threads" value="2"/>
+    </node>
+
+    <!-- camera node -->
+    <node pkg="nodelet" type="nodelet" name="front_camera" args="load cv_camera/CvCameraNodelet front_camera_nodelet_manager" clear_params="true" respawn="true">
+        <!-- v4l2 device -->
+        <param name="device_id" value="0"/>
+
+        <!-- camera FPS -->
+        <param name="cv_cap_prop_fps" value="30"/>
+
+        <!-- camera resolution -->
+        <param name="image_width" value="1920"/>
+        <param name="image_height" value="1080"/>
+    </node>
+</launch>
+```
+
+Для тепловизора создайте файл `~/catkin_ws/src/clover/clover/launch/thermal_camera.launch` и добавьте в него следующий текст:
+
+```xml
+<launch>
+    <!-- v4l2 device -->
+    <arg name="thermal_device" default="/dev/video5"/>
+
+    <!-- camera nodelet manager -->
+    <node pkg="nodelet" type="nodelet" name="thermal_camera_nodelet_manager" args="manager" output="screen" clear_params="true" respawn="true">
+        <param name="num_worker_threads" value="2"/>
+    </node>
+
+    <!-- camera node -->
+    <node pkg="nodelet" type="nodelet" name="thermal_camera" args="load cv_camera/CvCameraNodelet thermal_camera_nodelet_manager" launch-prefix="rosrun clover waitfile $(arg thermal_device)" clear_params="true" respawn="true">
+        <param name="device_path" value="$(arg thermal_device)"/>
+
+        <!-- camera FPS -->
+        <param name="cv_cap_prop_fps" value="30"/>
+
+        <!-- camera resolution -->
+        <param name="image_width" value="320"/>
+        <param name="image_height" value="240"/>
+    </node>
+</launch>
+```
+
+Далее отредактируйте файл `~/catkin_ws/src/clover/clover/launch/clover.launch`. Установите параметры `main_camera` и `optical_flow` в значение `false`:
+
+```xml
+    <arg name="main_camera" default="false"/>
+    <arg name="optical_flow" default="false"/>
+```
+
+Добавьте два новых параметра для новых камер:
+
+```xml
+    <arg name="front_camera" default="true"/>
+    <arg name="thermal_camera" default="true"/>
+```
+
+После секции `<!-- main camera -->` добавьте включение новых камер:
+
+```xml
+    <!-- front camera -->
+    <include file="$(find clover)/launch/front_camera.launch" if="$(arg front_camera)"/>
+
+    <!-- thermal camera -->
+    <include file="$(find clover)/launch/thermal_camera.launch" if="$(arg thermal_camera)"/>
+```
+
+Теперь осталось только перезагрузить сервис `clover` командой:
+
+```bash
+sudo systemctl restart clover
+```
+
+И новые топики с камерами появятся в списке:
+
+![Available ROS Image Topics](../assets/duocam/image_topics.png)