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龍圖騰網恭喜上海機器人產業技術研究院有限公司;上海交通大學申請的專利一種適用于ROS系統的Unity3D下視覺傳感器的仿真方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114011066B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-04-29發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202111186811.1，技術領域涉及：A63F13/525；該發明授權一種適用于ROS系統的Unity3D下視覺傳感器的仿真方法是由沈文婷;王賡;鄭軍奇;蔣李康設計研發完成，并于2021-10-12向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種適用于ROS系統的Unity3D下視覺傳感器的仿真方法在說明書摘要公布了：本發明提供了一種適用于ROS系統的Unity3D下視覺傳感器的仿真方法，通過Unity3D仿真的方式，實現一種虛擬環境中的視覺傳感器，并與實際的ROS系統通信，為機器人仿真測試環境提供了關鍵技術方法。本發明通過添加可選擇的圖像噪聲，模擬了真實相機會出現的噪點等干擾數據，提高了仿真相機的真實感。通過對RGB圖像數據處理與編碼，本發明生成了Image格式的ROS傳感器數據，包含完整的未處理的RGB圖像數據，實現了Unity3D中RGB相機的RGB原始數據仿真。通過對RGB圖像數據的壓縮與編碼，本發明生成了CompressedImage格式的ROS傳感器數據，實現了Unity3D中RGB相機的RGB壓縮數據仿真。

本發明授權一種適用于ROS系統的Unity3D下視覺傳感器的仿真方法在權利要求書中公布了：1.一種適用于ROS系統的Unity3D下視覺傳感器的仿真方法，其特征在于，用于獲得RGB圖像或者深度圖像，其中：通過所述仿真方法獲得RGB圖像包括以下步驟：步驟101：使用Windows平臺∪nity3D三維游戲引擎中的Camera組件獲取原始可視域；步驟102：在原始可視域的基礎上修改Camera組件的分辨率、水平視場角與垂直視場角、景深、刷新率以及圖像質量，其中：根據實際相機參數中的分辨率修改Camera組件的分辨率，分辨率表示為圖像寬W×高H；根據實際相機參數中的垂直視場角要求修改垂直視場角HFOV；根據分辨率W×H、垂直視場角HFOV、水平視場角WFOV與相機焦距f的關系計算得到水平視場角WFOV，根據計算得到的水平視場角WFOV修改Camera組件的水平視場角WFOV；根據實際相機參數中的最近景深與最遠景深完成對景深的修改；根據實際相機參數中的刷新率對應要求完成對刷新率的修改；根據目標用戶的帶寬動態設定對應的圖像壓縮比例以調整圖像質量；步驟103：新建畫布組件，根據步驟102確定的分辨率對畫布組件進行截取，獲取和分辨率一致的畫布組件，按行按列將獲取的原始可視域像素賦值給畫布組件，并返回對應的畫布組件，即為生成的RGB圖像；步驟104：對生成的RGB圖像添加相應的噪聲；步驟105：根據Linux平臺ROS系統通信格式，對上一步得到的RGB圖像進行處理，得到處理后的圖像數據包，其中，對RGB圖像進行處理包括將RGB圖像按照圖像質量進行壓縮后按對應發送格式編碼，或者將原始大小的按對應發送格式編碼；步驟106：建立基于WebSocket的通信模塊，連接到Linux平臺ROS系統中的ROS-Bridge服務器，并發布類型為Image的ROS話題數據包或類型為Image的Compressedlmage的ROS話題數據包，其中，類型為Image的ROS話題數據包是基于未壓縮的圖像所得到的圖像數據包；類型為CompressedImage的ROS話題數據包是基于經過壓縮處理的圖像所得到的圖像數據包；步驟107：根據設定的幀率，設置定時器，通過通信模塊定時發布上一步得到的ROS話題數據包；步驟108：Linux平臺ROS系統利用ROS-Bridge模塊接收ROS話題數據包；步驟109：通過訂閱類型為Image的ROS話題數據包或類型為Image的Compressedlmage的ROS話題數據包，在Rviz軟件中呈現RGB圖像數據；深度圖像模塊流程步驟如下：步驟201：使用Windows平臺Unity3D三維游戲引擎中的Camera組件獲取原始可視域；步驟202：將原始可視域進行線性投影操作，獲取深度可視域，其中，進行線性投影操作時，透視投影下的深度值zview表示為下式： 式中，Far與Near分別為遠近裁剪平面的距離，同時也是最遠景深與最近景深的值；d為對于單一深度圖像而言，每個像素點在經過空間正交投影后的深度值，d＝0.5×zndc+0.5，zndc為NDC中頂點坐標Z軸分量的值；步驟203：在深度可視域的基礎上修改Camera組件的分辨率、水平視場角與垂直視場角、景深以及刷新率，其中：根據實際相機參數中的分辨率修改Camera組件的分辨率，分辨率表示為圖像寬W×高H；根據實際相機參數中的垂直視場角要求修改垂直視場角HFOV；根據分辨率W×H、垂直視場角HFOV、水平視場角WFOV與相機焦距f的關系計算得到水平視場角WFOV，根據計算得到的水平視場角WFOV修改Camera組件的水平視場角WFOV；根據實際相機參數中的最近景深與最遠景深完成對景深的修改；根據實際相機參數中的刷新率對應要求完成對刷新率的修改；步驟204：新建畫布組件，根據步驟102確定的分辨率對畫布組件進行截取，獲取和分辨率一致的畫布組件，按行按列將獲取的深度可視域像素賦值給畫布組件，并返回對應的畫布組件，即為生成的深度圖像；步驟205：對生成的深度圖像添加相應噪聲；步驟206：對上一步得到的深度圖像進行空間轉換計算，獲取深度圖像對應點云數據；步驟207：根據ROS通信格式，對點云數據進行處理，得到處理的數據包；步驟208：建立基于WebSocket的通信模塊，連接到ROS系統中的ROS-Bridge服務器，基于步驟207得到的數據包發布類型為PointCloud2的ROS話題數據包；步驟209：根據幀率要求，設置定時器，定時發送ROS話題數據包，Linux平臺ROS系統進行接收；步驟210：Linux平臺ROS系統中利用ROS-Bridge模塊接收ROS話題數據包；步驟211：通過訂閱類型為PointCloud2的ROS話題數據包，在Rviz軟件中呈現深度點云數據。

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