从ORB_SLAM中发布ROS位姿话题（stereo）

一叶执念

发布时间 2022.02.25阅读数 4616 评论数 0

之前调试了ORB_SLAM2的gazebo仿真，现在需要在ROS中使用到ORB_SLAM2的位姿，但是ORB_SLAM2本身是没有位姿的ROS话题输出的，参考了github上相关问题的探讨：Get Pose Information from ORBSLAM最后成功得到了ORB_SLAM2运行时机器人的位姿反馈。

分析源代码最终会发现对于ORB_SLAM2而言，位姿由以下处理函数返回：

mpSLAM->TrackStereo(imLeft,imRight,cv_ptrLeft->header.stamp.toSec());

所以我们可以调用该处理函数：

Tcw = mpSLAM->TrackStereo(imLeft,imRight,cv_ptrLeft->header.stamp.toSec());

这里Tcw为定义的一个矩阵：

cv::Mat Tcw;

返回得到一个4x4的矩阵信息，该矩阵包含了三个旋转分量以及三个平移分量。我们对该矩阵进行处理并发布出最后的位姿信息：

geometry_msgs::PoseStamped pose;
pose.header.stamp = ros::Time::now();
pose.header.frame_id ="map";

cv::Mat Rwc = Tcw.rowRange(0,3).colRange(0,3).t(); // Rotation information
cv::Mat twc = -Rwc*Tcw.rowRange(0,3).col(3); // translation information
vector<float> q = ORB_SLAM2::Converter::toQuaternion(Rwc);

tf::Transform new_transform;
new_transform.setOrigin(tf::Vector3(twc.at<float>(0, 0), twc.at<float>(0, 1), twc.at<float>(0, 2)));

tf::Quaternion quaternion(q[0], q[1], q[2], q[3]);
new_transform.setRotation(quaternion);

tf::poseTFToMsg(new_transform, pose.pose);
pose_pub.publish(pose);

注意这里使用了publish需要在前面声明：

ros::Publisher pose_pub = nh.advertise<geometry_msgs::PoseStamped>("orb_pose", 100);

以及几个相关的头文件：

#include <geometry_msgs/PoseStamped.h> 
#include <tf/tf.h> 
#include <tf/transform_datatypes.h> 
#include"../../../include/Converter.h"

所有的这些程序添加在ros_stereo.cc文件中。最后修改完的文件如下：


#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<fstream>
#include<chrono>

#include<ros/ros.h>
#include <cv_bridge/cv_bridge.h>
#include <message_filters/subscriber.h>
#include <message_filters/time_synchronizer.h>
#include <message_filters/sync_policies/approximate_time.h>

#include<opencv2/core/core.hpp>

#include"../../../include/System.h"

#include <geometry_msgs/PoseStamped.h> //modify
#include <tf/tf.h> 
#include <tf/transform_datatypes.h> 
#include"../../../include/Converter.h"

using namespace std;

class ImageGrabber
{
public:
    ImageGrabber(ORB_SLAM2::System* pSLAM):mpSLAM(pSLAM){}
	//
    void GrabStereo(const sensor_msgs::ImageConstPtr& msgLeft,const sensor_msgs::ImageConstPtr& msgRight);

    ORB_SLAM2::System* mpSLAM;
    bool do_rectify;
    cv::Mat M1l,M2l,M1r,M2r;
};

int main(int argc, char **argv)
{
    ros::init(argc, argv, "RGBD");
    ros::start();

    if(argc != 4)
    {
        cerr << endl << "Usage: rosrun ORB_SLAM2 Stereo path_to_vocabulary path_to_settings do_rectify" << endl;
        ros::shutdown();
        return 1;
    }    

    // Create SLAM system. It initializes all system threads and gets ready to process frames.
    ORB_SLAM2::System SLAM(argv[1],argv[2],ORB_SLAM2::System::STEREO,true);

    ImageGrabber igb(&SLAM);

    stringstream ss(argv[3]);
	ss >> boolalpha >> igb.do_rectify;

    if(igb.do_rectify)
    {      
        // Load settings related to stereo calibration
        cv::FileStorage fsSettings(argv[2], cv::FileStorage::READ);
        if(!fsSettings.isOpened())
        {
            cerr << "ERROR: Wrong path to settings" << endl;
            return -1;
        }

        cv::Mat K_l, K_r, P_l, P_r, R_l, R_r, D_l, D_r;
        fsSettings["LEFT.K"] >> K_l;
        fsSettings["RIGHT.K"] >> K_r;

        fsSettings["LEFT.P"] >> P_l;
        fsSettings["RIGHT.P"] >> P_r;

        fsSettings["LEFT.R"] >> R_l;
        fsSettings["RIGHT.R"] >> R_r;

        fsSettings["LEFT.D"] >> D_l;
        fsSettings["RIGHT.D"] >> D_r;

        int rows_l = fsSettings["LEFT.height"];
        int cols_l = fsSettings["LEFT.width"];
        int rows_r = fsSettings["RIGHT.height"];
        int cols_r = fsSettings["RIGHT.width"];

        if(K_l.empty() || K_r.empty() || P_l.empty() || P_r.empty() || R_l.empty() || R_r.empty() || D_l.empty() || D_r.empty() ||
                rows_l==0 || rows_r==0 || cols_l==0 || cols_r==0)
        {
            cerr << "ERROR: Calibration parameters to rectify stereo are missing!" << endl;
            return -1;
        }

        cv::initUndistortRectifyMap(K_l,D_l,R_l,P_l.rowRange(0,3).colRange(0,3),cv::Size(cols_l,rows_l),CV_32F,igb.M1l,igb.M2l);
        cv::initUndistortRectifyMap(K_r,D_r,R_r,P_r.rowRange(0,3).colRange(0,3),cv::Size(cols_r,rows_r),CV_32F,igb.M1r,igb.M2r);
    }

    ros::NodeHandle nh;

    message_filters::Subscriber<sensor_msgs::Image> left_sub(nh, "/camera/left/image_raw", 1);
    message_filters::Subscriber<sensor_msgs::Image> right_sub(nh, "camera/right/image_raw", 1);
    typedef message_filters::sync_policies::ApproximateTime<sensor_msgs::Image, sensor_msgs::Image> sync_pol;
    message_filters::Synchronizer<sync_pol> sync(sync_pol(10), left_sub,right_sub);
    sync.registerCallback(boost::bind(&ImageGrabber::GrabStereo,&igb,_1,_2));
	ros::Publisher pose_pub = nh.advertise<geometry_msgs::PoseStamped>("orb_pose", 100);//modify
    ros::spin();

    // Stop all threads
    SLAM.Shutdown();

    // Save camera trajectory
    SLAM.SaveKeyFrameTrajectoryTUM("KeyFrameTrajectory_TUM_Format.txt");
    SLAM.SaveTrajectoryTUM("FrameTrajectory_TUM_Format.txt");
    SLAM.SaveTrajectoryKITTI("FrameTrajectory_KITTI_Format.txt");

    ros::shutdown();

    return 0;
}

void ImageGrabber::GrabStereo(const sensor_msgs::ImageConstPtr& msgLeft,const sensor_msgs::ImageConstPtr& msgRight)
{
    // Copy the ros image message to cv::Mat.
    cv_bridge::CvImageConstPtr cv_ptrLeft;
    try
    {
        cv_ptrLeft = cv_bridge::toCvShare(msgLeft);
    }
    catch (cv_bridge::Exception& e)
    {
        ROS_ERROR("cv_bridge exception: %s", e.what());
        return;
    }

    cv_bridge::CvImageConstPtr cv_ptrRight;
    try
    {
        cv_ptrRight = cv_bridge::toCvShare(msgRight);
    }
    catch (cv_bridge::Exception& e)
    {
        ROS_ERROR("cv_bridge exception: %s", e.what());
        return;
    }

    if(do_rectify)
    {
        cv::Mat imLeft, imRight;
        cv::remap(cv_ptrLeft->image,imLeft,M1l,M2l,cv::INTER_LINEAR);
        cv::remap(cv_ptrRight->image,imRight,M1r,M2r,cv::INTER_LINEAR);
        mpSLAM->TrackStereo(imLeft,imRight,cv_ptrLeft->header.stamp.toSec());
    }
    else
    {
		cv::Mat Tcw;//modify
        //mpSLAM->TrackStereo(cv_ptrLeft->image,cv_ptrRight->image,cv_ptrLeft->header.stamp.toSec());
		Tcw = mpSLAM->TrackStereo(imLeft,imRight,cv_ptrLeft->header.stamp.toSec());
		geometry_msgs::PoseStamped pose;
        pose.header.stamp = ros::Time::now();
        pose.header.frame_id ="map";

        cv::Mat Rwc = Tcw.rowRange(0,3).colRange(0,3).t(); // Rotation information
        cv::Mat twc = -Rwc*Tcw.rowRange(0,3).col(3); // translation information
        vector<float> q = ORB_SLAM2::Converter::toQuaternion(Rwc);

        tf::Transform new_transform;
        new_transform.setOrigin(tf::Vector3(twc.at<float>(0, 0), twc.at<float>(0, 1), twc.at<float>(0, 2)));

        tf::Quaternion quaternion(q[0], q[1], q[2], q[3]);
        new_transform.setRotation(quaternion);

        tf::poseTFToMsg(new_transform, pose.pose);
        pose_pub.publish(pose);
    }

}

ROS 话题位姿 ORB_SLAM

打赏 0

上一篇：如何知道ROS中的话题频率以及如何知道一段代码的运行时间

下一篇：ORB_SLAM2跑笔记本电脑摄像头以及gazebo下单目、双目、RGBD相机仿真

从ORB_SLAM中发布ROS位姿话题（stereo）

一叶执念

为你推荐

手机视频制作TUM格式数据集（ORB-SLAM2测试）

精选【ROS-Navigation】—— Astar路径规划算法解析

SLAM实操入门（五）：无里程计仅使用激光雷达建图（GMapping算法）

thrust工程化学习(二)----基础的点云转换

从零开始搭二维激光SLAM --- 使用单线雷达实现LIO-SAM中的特征点提取

cartographer 处理IMU（激光，里程计等）流程

关于作者

一叶执念

8

0

0

1

贪心算法详解

ROS navigation调试基础（实现真实机器人导航）

深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）

相关推荐

自动驾驶 - Here和Apollo的高精地图

无人驾驶技术入门（六）| 工程师又爱又恨的激光雷达

经典文献阅读之--Fast-BEV(实时鸟瞰图感知)

Autoware 进行 Robosense-16 线雷达与 ZED 双目相机联合标定！

视觉SLAM | 在ROS上运行ORB-SLAM2

精选激光slam学习笔记3--轨迹建图经验接口介绍

热门泡泡

30积分失眠，聊聊自己搞ROS的心得体会吧

ros学习路线

30积分 TF_REPEATED_DATA ignoring data错误

各位大佬，有什么ROS定位算法推荐吗

5积分想买能用ROS2的开发套件。或者开发板

5积分 ros中启动gazebo时报错

给作者打赏

从ORB_SLAM中发布ROS位姿话题（stereo）

一叶执念

为你推荐

手机视频制作TUM格式数据集（ORB-SLAM2测试）

精选【ROS-Navigation】—— Astar路径规划算法解析

SLAM实操入门（五）：无里程计仅使用激光雷达建图（GMapping算法）

thrust工程化学习(二)----基础的点云转换

从零开始搭二维激光SLAM --- 使用单线雷达实现LIO-SAM中的特征点提取

cartographer 处理IMU（激光，里程计等）流程

评论（0）

关于作者

一叶执念

8

0

0

1

贪心算法详解

ROS navigation调试基础（实现真实机器人导航）

深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）

相关推荐

自动驾驶 - Here和Apollo的高精地图

无人驾驶技术入门（六）| 工程师又爱又恨的激光雷达

经典文献阅读之--Fast-BEV(实时鸟瞰图感知)

Autoware 进行 Robosense-16 线雷达与 ZED 双目相机联合标定！

视觉SLAM | 在ROS上运行ORB-SLAM2

精选激光slam学习笔记3--轨迹建图经验接口介绍

热门泡泡

30积分 失眠，聊聊自己搞ROS的心得体会吧

ros学习路线

30积分 TF_REPEATED_DATA ignoring data错误

各位大佬，有什么ROS定位算法推荐吗

5积分 想买能用ROS2的开发套件。或者开发板

5积分 ros中启动gazebo时报错

给作者打赏

忘记密码

修改头像

添加你感兴趣的标签

举报类型（必选）

举报详情（选填）

30积分失眠，聊聊自己搞ROS的心得体会吧

5积分想买能用ROS2的开发套件。或者开发板