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A-loam运行kitti及轨迹保存

weixin_56337147 2023-06-10 00:00:02
简介A-loam运行kitti及轨迹保存

目录

运行kitti数据集

方法一、使用rosbag播放

方法二、使用kitti_helper.launch

故障:rviz界面没有图像

查看rosbag发布的topic

a-loam代码中所接收的topic

rqt

启动rqt

查看rqt界面

保存轨迹

方法一、简单的

 方法二、使用ros::Subscriber和回调函数

方法三、创建新节点用于保存轨迹

小结

总结


使用A-loam运行kitti数据集。

运行kitti数据集

方法一、使用rosbag播放

使用代码:

   roslaunch aloam_velodyne xxx.launch
   rosbag play /.../xxx.bag

其中,运行kitti数据集时,xxx.launch改为aloam_velodyne_HDL_64.launch,/.../xxx.bag改为所运行的rosbag文件,/...为该rosbag的路径。

具体操作如下:

开一个终端,运行

roslaunch aloam_velodyne aloam_velodyne_HDL_64.launch

再开一个终端,运行

rosbag play  /.../xxx.bag

 此时,若运行时rviz界面没有图像,可能是rosbag发布的topic和aloam代码中所接收的topic没有对应上,修改方法见下文故障:rviz界面没有图像部分。

方法二、使用kitti_helper.launch

按照A-loam的README.md所述:

## 4. KITTI Example (Velodyne HDL-64)
Download [KITTI Odometry dataset](http://www.cvlibs.net/datasets/kitti/eval_odometry.php) to YOUR_DATASET_FOLDER and set the `dataset_folder` and `sequence_number` parameters in `kitti_helper.launch` file. Note you also convert KITTI dataset to bag file for easy use by setting proper parameters in `kitti_helper.launch`.

```
    roslaunch aloam_velodyne aloam_velodyne_HDL_64.launch
    roslaunch aloam_velodyne kitti_helper.launch
```

  在两个终端中分别运行

roslaunch aloam_velodyne aloam_velodyne_HDL_64.launch
roslaunch aloam_velodyne kitti_helper.launch 

其中,kitti_helper.launch文件中的参数需要提前配置好。

该方法适合下载好的00-10序列。

故障:rviz界面没有图像

运行时rviz界面没有图像,可能是rosbag发布的topic和aloam代码中所接收的topic没有对应上。

查看rosbag发布的topic

打开终端,运行

rosbag info  /.../xxx.bag

其中,/.../xxx.bag为所要查看的rosbag路径及文件名。

以我的rosbag为例,截取一段打印输出信息如下:

 其中,topics是rosbag在play播放发布的topic话题。

topics中,激光点云的topic话题名称是/kitti/velo/pointcloud 。

a-loam代码中所接收的topic

aloam源代码中,scanRegistration.cpp文件中有a-loam所接收的topic,修改与rosbag发布的激光点云的topic话题名称对应。

scanRegistration.cpp的路径:/catkin_ws/src/A-LOAM-devel/src/scanRegistration.cpp

原文:

    ros::Subscriber subLaserCloud = nh.subscribe<sensor_msgs::PointCloud2>("/velodyne_points", 100, laserCloudHandler);

把原来的/velodyne_points修改为/kitti/velo/pointcloud,修改后:

 ros::Subscriber subLaserCloud = nh.subscribe<sensor_msgs::PointCloud2>("/kitti/velo/pointcloud", 100, laserCloudHandler);

再次编译

    cd ~/catkin_ws
    catkin_make
    source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

编译成功后,运行kitti数据集

运行结果示例:

图中,彩色点是正在处理的, 白色点是处理完成的,中间横线是运动轨迹。 

rqt

启动rqt

rqt是ROS的图形开发平台,是一个基于 Qt 的框架。使用“rqt_graph”指令可以显示当前系统运行情况,
如果你安装了rqt,

在新的终端中运行

rosrun rqt_graph rqt_graph

 或者

rqt_graph

会弹出rqt界面。

如果没有弹出rqt界面,可能需要安装rqt,安装指令类似如下:

sudo apt-get install ros-indigo-rqt
sudo apt-get install ros-indigo-rqt-common-plugins

指令根据实际ROS版本修改。

查看rqt界面

正常弹出的rqt界面中,绘制有实时的node节点和topic话题信息。

可以点击右上角“Refresh ROS graph"按钮刷新界面。

本文运行a-loam时的图像如下:

只运行a-loam的roslauch命令:

 再运行kitti的rosbag时:

多了左边rosbag的节点和话题,rosbag的激光点云的topic话题被scanRegistration节点接收。

还多了右下角的话题/tf,此时程序正常运行,rviz中有定位和地图结果。

rosbag播放完成后:

rosbag相关的节点和话题消失,程序运行结束。

通过rqt可以查看rosbag和aloam的运行情况,方便理解。

保存轨迹

原本的aloam不带有保存轨迹的程序,可以自己手动添加。

核心思路在于将/aft_mapped_to_init话题中的数据按照一定格式保存到txt中。

方法一、简单的

在aloam源代码laserMapping.cpp中修改代码,在laserOdometryHandler函数中添加保存轨迹代码。

laserMapping.cpp的位置:/catkin_ws/src/A-LOAM-devel/src/laserMapping.cpp

文件中,找到laserOdometryHandler函数的实现:

void laserOdometryHandler(const nav_msgs::Odometry::ConstPtr &laserOdometry)
{

在laserOdometryHandler函数的末尾追加

std::ofstream pose1("/your_path/your_file_name.txt", std::ios::app);
pose1.setf(std::ios::scientific, std::ios::floatfield);
//保存结果的精度,可调
pose1.precision(6);
pose1 << odomAftMapped.header.stamp << " "
<< odomAftMapped.pose.pose.position.x << " "
<< odomAftMapped.pose.pose.position.y << " "
<< odomAftMapped.pose.pose.position.z << " "
<< odomAftMapped.pose.pose.orientation.x << " "
<< odomAftMapped.pose.pose.orientation.y << " "
<< odomAftMapped.pose.pose.orientation.z << " "
<< odomAftMapped.pose.pose.orientation.w << std::endl;
pose1.close();

odomAftMapped绘图后的里程计,取其中的时间、位置xyz和四元数,保存到/your_path/your_file_name.txt中,your_path和your_file_name根据自己喜好设定。

优点:改动简单,容易操作。

 方法二、使用ros::Subscriber和回调函数

在aloam源代码中laserMapping.cpp中修改代码。在main函数中新建ros::Subscriber 接收到所需topic话题时执行回调函数,在main函数之前编写回调函数实现轨迹保存。

在main函数中

int main(int argc, char **argv)
{

定义了很多订阅者ros::Subscriber ,包括subLaserOdometry、subLaserCloudFullRes等。定义如下:

	ros::Subscriber subLaserOdometry = nh.subscribe<nav_msgs::Odometry>("/laser_odom_to_init", 100, laserOdometryHandler);

	ros::Subscriber subLaserCloudFullRes = nh.subscribe<sensor_msgs::PointCloud2>("/velodyne_cloud_3", 100, laserCloudFullResHandler);

可以在其后定义自己的ros::Subscriber ,命名为save_path。

ros::Subscriber save_path= nh.subscribe<nav_msgs::Odometry>("/aft_mapped_to_init", 100, path_save); 

ros::Subscriber save_path 当有/aft_mapped_to_init话题时,执行回调函数path_save。

path_save的实现:

void path_save(nav_msgs::Odometry odomAftMapped ){
 
	    //保存轨迹,path_save是文件目录,txt文件提前建好,/home/xxx/xxx.txt,
   			std::ofstream pose1("/path_save/xxx.txt", std::ios::app);
			pose1.setf(std::ios::scientific, std::ios::floatfield);
			pose1.precision(9);    //精度可调,根据需要调整
	
			static double timeStart = odomAftMapped.header.stamp.toSec();
			auto T1 =ros::Time().fromSec(timeStart) ;

		  pose1<<	odomAftMapped.header.stamp -T1<< " "
              <<-odomAftMapped.pose.pose.position.y << " "
              << odomAftMapped.pose.pose.position.z << " "
              << odomAftMapped.pose.pose.position.x << " "
              << odomAftMapped.pose.pose.orientation.x << " "
              << odomAftMapped.pose.pose.orientation.y << " "
              << odomAftMapped.pose.pose.orientation.z << " "
              << odomAftMapped.pose.pose.orientation.w << std::endl;
			pose1.close();
            
} 

这段path_save的实现写在main函数之前。 

方法三、创建新节点用于保存轨迹

新建节点path_save。新建cpp文件、修改CMakeLists.txt、修改aloam_velodyne_VLP_16.launch。

1.新建cpp文件

aloam源代码中新建cpp文件,比如savePath.cpp。

aloam源代码路径:/catkin_ws/src/A-LOAM-devel/src/savePath.cpp

文件中写入

void path_save(nav_msgs::Odometry odomAftMapped ){
 
	    //保存轨迹,path_save是文件目录,txt文件提前建好,/home/xxx/xxx.txt,
   			std::ofstream pose1(“path_save”, std::ios::app);
			pose1.setf(std::ios::scientific, std::ios::floatfield);
			pose1.precision(9);
	
			static double timeStart = odomAftMapped.header.stamp.toSec();
			auto T1 =ros::Time().fromSec(timeStart) ;
			pose1<< odomAftMapped.header.stamp -T1<< " "
              << -odomAftMapped.pose.pose.position.y << " "
              << odomAftMapped.pose.pose.position.z << " "
              << odomAftMapped.pose.pose.position.x << " "
              << odomAftMapped.pose.pose.orientation.x << " "
              << odomAftMapped.pose.pose.orientation.y << " "
              << odomAftMapped.pose.pose.orientation.z << " "
              << odomAftMapped.pose.pose.orientation.w << std::endl;
			pose1.close();
            
}
 
int main(int argc, char **argv){
    ros::init(argc, argv, "path_save");
    ros::NodeHandle nh;
    ros::Subscriber save_path = nh.subscribe<nav_msgs::Odometry>("/aft_mapped_to_init",     100, path_save);	    //保存轨迹,a_loam直接订阅话题/aft_mapped_to_init。
 
    ros::spin();
     }

其中,头文件可以按照其他源文件添加,比如laserMapping.cpp的文件。

2.修改CMakeLists.txt

同时,CMakeLists.txt中也要修改。

仿照alaserMapping的

add_executable(kittiHelper src/kittiHelper.cpp)
target_link_libraries(kittiHelper ${catkin_LIBRARIES} ${PCL_LIBRARIES} ${OpenCV_LIBS})

在CMakeLists.txt末尾追加,写savePath.cpp的:

add_executable(apath_save src/savePath.cpp)
target_link_libraries(apath_save ${catkin_LIBRARIES} ${PCL_LIBRARIES} ${OpenCV_LIBS})

用 savePath.cpp创建可执行文件apath_save,并链接相应的库

 3.修改aloam_velodyne_VLP_16.launch

aloam_velodyne_VLP_16.launch要发布新建的节点,在原有发布节点的代码后面追加:

   <node pkg="aloam_velodyne" type="apath_save" name="b_path_save" output="screen" />

其中,apath_save对应CMakeLists.txt中add_executable产生的可执行文件名apath_save;

节点名b_path_save任意,会产生新节点b_path_save,rqt可查看新节点的产生。

该方法较复杂,savePath.cpp文件新建了节点path_save。

优点:不需要保存轨迹时,只需删除或注释掉发布新节点那段代码即可,不需要重新编译。

  <!-- xxxxxxx -->

小结

保存轨迹为TUM格式,可以使用evo等工具绘制出图像。

总结

1.运行kitti数据集

   roslaunch aloam_velodyne xxx.launch
   rosbag play /.../xxx.bag

2.故障:rviz没有图像

把aloam代码中所接收的topic和rosbag发布的topic对应上。

别忘以后跑其他数据集修改回来。

3.rqt查看topic情况

rqt_graph

4.保存轨迹

修改laserMapping.cpp,在laserOdometryHandler函数中添加保存轨迹代码。

文章中,“aloam”、“a-loam”、“A-loam”、“A-Loam”、“A-LOAM”均指 HKUST-Aerial-Robotics 的A-LOAM。链接:

GitHub - HKUST-Aerial-Robotics/A-LOAM: Advanced implementation of LOAM

风语者!平时喜欢研究各种技术,目前在从事后端开发工作,热爱生活、热爱工作。