English | 中文

5.1.1. 使用Orbbec ROS包降低CPU使用率

您可以在 示例 中找到使用示例代码。

本文档概述了在使用 Gemini 330系列相机 的 OrbbecSDK_ROS2 v2 环境中最小化CPU使用率的策略。固件版本必须 不低于1.4.10，且 device 应设置为 Default。

5.1.1.1. 降低CPU使用率的推荐设置

要在OrbbecSDK_ROS2中实现最低的CPU使用率，建议配置以下参数。

参数 推荐值 说明
uvc_backend v4l2 与 libuvc 相比CPU使用率更低
color_format RGB CPU使用率低于 MJPG
filter 仅使用 hardware_noise_removal_filter 其他滤波器会显著增加CPU使用率

5.1.1.2. 用于测试的启动文件

  • gemini_330_series_lower_cpu_usage.launch.py

  • multi_camera_lower_cpu_usage.launch.py

5.1.1.3. 测试环境

硬件配置

  • CPU: Intel i7-8700 @ 3.20GHz

  • 内存: 24 GB

  • 存储: Micron 2200S NVMe 256GB

  • GPU: NVIDIA GeForce GTX 1660Ti

  • 操作系统: Ubuntu22.04

ROS配置

  • ROS版本: ROS2 Humble

  • SDK版本: OrbbecSDK_ROS2 v2.2.1

相机设置

  • 设备: 2x Gemini 335, 1x Gemini 336, 1x Gemini 336L

  • 固件版本: 1.4.10

5.1.1.4. 测试设置

数据流设置：

  • 深度/左IR/右IR: 848×480 @ 30fps

  • 彩色: 848×480 @ 30fps

注意：以下CPU使用率数据重点关注 uvc_backend、color_format 和各种滤波器组合。

5.1.1.5. 测试结果

uvc_backend 对比（RGB格式）

libuvc CPU使用率 v4l2 CPU使用率 绝对变化
182.8% 118.8% -64.0%

使用v4l2后端可以显著降低CPU使用率。在我们的实现中，v4l2无需对Linux内核进行任何补丁即可工作，允许用户轻松在v4l2和libuvc之间切换，并保持与标准Linux发行版的完全兼容性。

color_format 对比（MJPG vs RGB）

后端 MJPG CPU使用率 RGB CPU使用率 绝对变化
libuvc 347.7% 182.8% -164.9%
v4l2 170.0% 118.8% -51.2%

如果选择RGB格式而不是MJPG，可以降低CPU使用率，因为MJPG图像的解码会消耗主机CPU资源。

滤波器配置影响

应用的滤波器 libuvc CPU使用率 CPU使用率增加 v4l2 CPU使用率 CPU使用率增加
无滤波器（基准） 182.8% 0.0%（基准） 118.8% 0.0%（基准）
（软件）noise_removal_filter 218.0% +35.2% 128.5% +9.7%
（软件）noise_removal_filter + spatial_filter 469.6% +286.8% 336.7% +217.9%
hardware_noise_removal_filter 186.3% +3.5% 115.4% -3.4%
hardware_noise_removal_filter + spatial_filter 251.3% +68.5% 152.5% +33.7%

根据测试结果，仅使用 hardware_noise_removal_filter 相比无滤波器基准，对 libuvc（+3.5%）和 v4l2（-3.4%）的CPU使用率变化可以忽略不计，因为此滤波器在相机硬件内部运行。相比之下，其他滤波器在主机系统上执行。将 spatial_filter 添加到硬件滤波器会导致CPU使用率适度增加，而应用基于软件的 noise_removal_filter——无论是单独使用还是与 spatial_filter 结合——都会显著增加CPU负载。为保持较低的CPU使用率，建议避免使用基于软件的滤波器，仅依赖 hardware_noise_removal_filter。

5.1.1.6. 进一步优化

参数 推荐值 说明
depth_registration false 或 true 配合 align_mode=HW 软件对齐消耗更多CPU
enable_point_cloud false 禁用点云可降低CPU使用率
enable_colored_point_cloud false 禁用彩色点云可降低CPU使用率