IntelRealSense/librealsense项目在Jetson Orin Nano上的部署与问题解决

背景介绍

Intel RealSense D400系列深度相机是广泛应用于机器人、计算机视觉等领域的3D感知设备。在NVIDIA Jetson Orin Nano嵌入式平台上部署时，开发者可能会遇到一些特有的技术挑战。本文将详细分析一个典型的问题案例及其解决方案。

问题现象

在Jetson Orin Nano平台（Ubuntu 20.04系统，L4T 5.10.192内核）上运行RealSense D455相机时，出现了以下关键错误：

1. Probe-commit控制传输失败：RS2_USB_STATUS_IO错误
2. 格式解析失败：无法将RGB8格式（640x480分辨率）转换为YUYV格式
3. 点云数据获取异常

环境配置

• 硬件平台：NVIDIA Jetson Orin Nano
• 操作系统：Ubuntu 20.04
• 内核版本：L4T 5.10.192
• RealSense SDK版本：2.50.0
• ROS版本：Noetic
• 相机固件版本：5.16.0.1（初始配置）

问题分析

1. USB通信问题

错误日志中出现的RS2_USB_STATUS_IO表明USB通信存在问题。在Jetson平台上，这通常与以下因素有关：

• USB控制器带宽限制
• 内核驱动兼容性问题
• 电源管理设置

2. 格式转换失败

RGB8到YUYV的格式转换失败表明相机可能不支持所请求的配置组合。这通常与以下因素相关：

• 固件版本与SDK版本不匹配
• 相机硬件限制
• ROS参数配置不当

3. 点云数据异常

点云数据获取时出现的"unordered pointcloud"警告和纹理匹配失败表明：

• 数据流同步问题
• 系统资源不足导致帧丢失
• Jetson平台特有的性能限制

解决方案

1. 固件版本调整

将相机固件从5.16.0.1降级到与librealsense 2.50.0兼容的5.13.0.50版本。这是解决格式转换问题的关键步骤。

2. 启动文件选择

避免使用专为Gazebo仿真设计的rs_d435_camera_with_model.launch文件，转而使用标准rs_camera.launch文件，并根据需要启用点云：

roslaunch realsense2_camera rs_camera.launch filters:=pointcloud

3. 点云配置优化

对于Jetson平台，推荐以下配置调整：

1. 启用有序点云：

roslaunch realsense2_camera rs_camera.launch filters:=pointcloud ordered_pc:=true

2. 使用红外图像替代RGB纹理：

roslaunch realsense2_camera rs_camera.launch filters:=pointcloud pointcloud_texture_stream:="RS2_STREAM_INFRARED"

4. RGBD启动方案

当标准点云方案无效时，可采用RGBD启动方案：

1. 安装RGBD支持：

sudo apt-get install ros-noetic-rgbd-launch

2. 使用专用启动文件：

roslaunch realsense2_camera rs_rgbd.launch

此方案会默认启用点云，并将数据发布到depth_image_proc而非标准路径。

最佳实践建议

1. 版本匹配：始终确保SDK、固件和ROS驱动版本兼容
2. 资源管理：在Jetson平台上适当降低分辨率和帧率以节省资源
3. 启动参数：根据应用场景选择合适的启动文件和参数组合
4. 电源配置：确保USB端口供电充足，必要时使用外接电源
5. 性能监控：实时监控系统资源使用情况，及时调整参数

总结

在Jetson Orin Nano等嵌入式平台上部署RealSense相机时，需要特别注意平台特性和资源限制。通过合理的固件选择、参数配置和启动方案，可以解决大多数兼容性和性能问题。RGBD启动方案在Jetson平台上表现尤为稳定，是获取点云数据的可靠选择。