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Ubuntu 18.04 ——— VINS-Fusion运行与EVO的评测与使用

• 人工智能 • 阅读 107

Ubuntu 18.04 ——— VINS-Fusion运行与EVO的评测与使用

一、运行环境搭建

依赖库安装与 ROS安装说明：本次运行过程是在以前安装的VINS-Mono环境基础之上，详细的依赖库安装过程见我的另一篇博客Ubuntu18.04 —— 安装环境及运行Vins_mono（2022年）

1. VINS-Fusion安装

1. 创建ros工作空间

#由于我以前装过 VINS-Mono这里我将文件名修改一下；如果你是第一次安装VINS-Fusion以前没有装过VINS-Mono可不做修改
mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/src
catkin_init_workspacek

##############修改后##################
mkdir -p ~/catkfu_ws/src
cd ~/catkfu_ws/src
catkin_init_workspace
######################################

2. 编译VINS-Fusion

cd ~/catkin_ws/src
git clone https:
cd ../
catkin_make
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

##############修改后##################
cd ~/catkfu_ws/src
git clone https:
cd ../
catkin_make
source ~/catkfu_ws/devel/setup.bash
####################################
  1. 至此VINS-Fusion编译完成，后面需要打开四个shell窗口分别运行ros命令，为了避免每次打开新的shell都需要source，我们将其添加到bash配置文件中
sudo  vi ~/.bashrc
最后一行添加：source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
#修改后#source ~/catkfu_ws/devel/setup.bash
保存，退出

Ubuntu 18.04 ——— VINS-Fusion运行与EVO的评测与使用

2. EVO安装

详细的安装过程见我的另一篇博客Ubuntu 18.04 ——— VIO算法评测工具EVO的安装与使用

3. 数据集

Euroc数据集：数据集采用MH_01_easy.bag。

二、VINS-Fusion运行

1.单相机+IMU

Ubuntu 18.04 ——— VINS-Fusion运行与EVO的评测与使用
以单相机+IMU为例，分别打开四个shell窗口，运行命令 
#打开第一个终端，运行下面的命令

#打开第二个终端，分别运行下面的命令

roslaunch vins vins_rviz.launch

#打开第三个终端，分别运行下面的命令

rosrun vins vins_node src/VINS-Fusion/config/euroc/euroc_mono_imu_config.yaml
#可选择运行，执行回环检测
(optional) rosrun loop_fusion loop_fusion_node ~/catkin_ws/src/VINS-Fusion/config/euroc/euroc_mono_imu_config.yaml
#MH_01_easy.bag所在文件夹下在打开第四个终端，分别运行下面的命令

rosbag play MH_01_easy.bag

Ubuntu 18.04 ——— VINS-Fusion运行与EVO的评测与使用

2.Monocualr camera + IMU

roslaunch vins vins_rviz.launch
rosrun vins vins_node ~/vins-fusion/src/VINS-Fusion/config/euroc/euroc_mono_imu_config.yaml
(optional) rosrun loop_fusion loop_fusion_node ~/vins-fusion/src/VINS-Fusion/config/euroc/euroc_mono_imu_config.yaml
rosbag play ~/SLAM/test_data/MH_01_easy.bag

3.Stereo cameras + IMU

roslaunch vins vins_rviz.launch
rosrun vins vins_node ~/vins-fusion/src/VINS-Fusion/config/euroc/euroc_stereo_imu_config.yaml
(optional) rosrun loop_fusion loop_fusion_node ~/vins-fusion/src/VINS-Fusion/config/euroc/euroc_stereo_imu_config.yaml
rosbag play ~/SLAM/test_data/MH_01_easy.bag

4.Stereo cameras

roslaunch vins vins_rviz.launch
rosrun vins vins_node ~/vins-fusion/src/VINS-Fusion/config/euroc/euroc_stereo_config.yaml
(optional) rosrun loop_fusion loop_fusion_node ~/vins-fusion/src/VINS-Fusion/config/euroc/euroc_stereo_config.yaml
rosbag play ~/SLAM/test_data/MH_01_easy.bag

5.Stereo cameras + GPS

roslaunch vins vins_rviz.launch
rosrun vins kitti_gps_test ~/catkin_ws/src/VINS-Fusion/config/kitti_raw/kitti_10_03_config.yaml YOUR_DATASET_FOLDER/2011_10_03_drive_0027_sync/
rosrun global_fusion global_fusion_node

6.VINS-Fusion代码修改

由于VINS-Fusion保存的轨迹格式与EVO所使用的格式不同，VINS-Fusion输出的轨迹格式不符合tum数据集和euroc数据集的格式。因此需要对源代码就行修改，更改保存轨迹的格式。

1.visualization.cpp（第一处）

源代码位置： vins_estimator/src/utility/visualization.cpp中 void pubOdometry函数中white result to file部分（第153行左右）

Ubuntu 18.04 ——— VINS-Fusion运行与EVO的评测与使用 

    double turetime = header.stamp.toSec();
        ofstream foutC("自己的路径/src/VINS-Fusion-master/data/result.csv", ios::app);
        foutC.setf(ios::fixed, ios::floatfield);
        foutC << turetime << " ";
        foutC << estimator.Ps[WINDOW_SIZE].x() << " "
              << estimator.Ps[WINDOW_SIZE].y() << " "
              << estimator.Ps[WINDOW_SIZE].z() << " "
              << tmp_Q.x() << " "
              << tmp_Q.y() << " "
              << tmp_Q.z() << " "
              << tmp_Q.w() << endl;
        foutC.close();

修改后：

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2.pose_graph.cpp（第二处）

修 &#x6539;pose_graph.cpp&#x4E2D;if(SAVE_LOOP_PATH)部分（第203行左右）

 if (SAVE_LOOP_PATH)
    {
        ofstream loop_path_file("自己的路径/src/VINS-Fusion-master/data/loop_result.csv", ios::app);
    double turetime = cur_kf->time_stamp;
        loop_path_file.setf(ios::fixed, ios::floatfield);
        loop_path_file << turetime << " ";
        loop_path_file  << P.x() << " "
              << P.y() << " "
              << P.z() << " "
              << Q.x() << " "
              << Q.y() << " "
              << Q.z() << " "
              << Q.w() << endl;
        loop_path_file.close();
    }

修改后：

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3.globalOptNode.cpp（第三处）

修改 globalOptNode.cpp&#x4E2D;write result to file部分：（第143行左右）


    std::ofstream foutC("自己的路径/src/VINS-Fusion-master/data/vio_global.csv", ios::app);
    foutC.setf(ios::fixed, ios::floatfield);
    foutC.precision(0);
    foutC << pose_msg->header.stamp.toSec() << " ";
    foutC.precision(5);
    foutC << global_t.x() << " "
            << global_t.y() << " "
            << global_t.z() << " "
            << global_q.w() << " "
            << global_q.x() << " "
            << global_q.y() << " "
            << global_q.z() << endl;
    foutC.close();

修改后：

Ubuntu 18.04 ——— VINS-Fusion运行与EVO的评测与使用

7. 重新编译

修改、设置完成之后，vins_mono代码 &#x91CD;&#x65B0;&#x7F16;&#x8BD1;catkin_make

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

##############修改后##################
cd ~/catkfu_ws
catkin_make
source ~/catkfu_ws/devel/setup.bash
####################################

8.运行代码获得轨迹信息

在 catkin_ws&#x6587;&#x4EF6;&#x5939;&#x4E0B;打开打开四个终端分别运行以下命令：


roslaunch vins_estimator euroc.launch
roslaunch vins_estimator vins_rviz.launch
rosbag play MH_01_easy.bag

三、EVO评测

euroc数据集evo只支持tum格式的绘制，使用euroc格式转tum格式的工具把他转成tum格式；
MH_01_easy的ASL Dataset Format格式，所以当我们下载完成后，解压，进入到该文件下的 state_groundtruth_estimate0&#x6587;&#x4EF6;&#x5939;中，我们会发现里面有一个 data.csv&#x6587;&#x4EF6;

在 state_groundtruth_estimate0/&#x6587;&#x4EF6;&#x5939;&#x4E0B;打开终端，输入以下命令：

evo_traj euroc data.csv --save_as_tum

Ubuntu 18.04 ——— VINS-Fusion运行与EVO的评测与使用

2。因为上面三个csv文件已经是tum格式的了，所以直接运行命令（在 &#x81EA;&#x5DF1;&#x7684;&#x8DEF;&#x5F84;/src/VINS-Fusion-master/data/&#x6587;&#x4EF6;&#x5939;&#x4E0B;）

"自己的路径/src/VINS-Fusion-master/data/***.csv"
#这里需要自己新建VINS-Fusion-master/data/文件夹，如果不新建的话有可能路径位姿可能保存不成功！！！！
#重新运行程序，待地图跑完之后，在运行 roslaunch vins_estimator euroc.launch 的terminal中，输入 "s" ，并按下回车键Enter，等待地图保存，我电脑花了20秒左右的时间。然后会出现下列信息：

pose graph path: /home/kk/happy/pose_graph_map/
pose graph saving...

save pose graph time: 22.858210 s
save pose graph finish
you can set 'load_previous_pose_graph' to 1 in the config file to reuse it next time


evo_ape tum data.tum loop_result.csv -va --plot

一定要进行轨迹对齐！！！
结果：

APE w.r.t. translation part (m)
(with SE(3) Umeyama alignment)

       max  0.415883
      mean  0.155404
    median  0.133628
       min  0.013710
      rmse  0.180707
       sse  59.399797
       std  0.092222

其中：

max&#xFF1A;表示最大误差；
mean&#xFF1A;平均误差；
median&#xFF1A;误差中位数；
min&#xFF1A;最小误差；
rmse&#xFF1A;均方根误差；
sse&#xFF1A;和方差、误差平方和；
std&#xFF1A;标准差。

Ubuntu 18.04 ——— VINS-Fusion运行与EVO的评测与使用
Ubuntu 18.04 ——— VINS-Fusion运行与EVO的评测与使用
evo工具主要有如下六个常用命令：

evo_ape – 用于评估绝对位姿误差；
evo_rpe– 用于评估相对位姿误差；
evo_traj – 这个主要是用来画轨迹、输出轨迹文件、转换数据格式等功能；
evo_res– 比较来自evo_ape或evo_rpe生成的一个或多个结果文件的工具；
evo_fig – （实验）工具，用于重新打开序列化图（使用–serialize_plot保存）；
evo_config – 这个主要用于evo工具全局设置和配置文件操作。

参考文献

https://www.freesion.com/article/7413495661/

Original: https://blog.csdn.net/qq_38364548/article/details/123669506
Author: @曾记否
Title: Ubuntu 18.04 ——— VINS-Fusion运行与EVO的评测与使用

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