aurora

外观

ros部署orbslam2算法使用Astra pro相机输入

约 1394 字大约 5 分钟

slam

2024-09-30

ros 中部署ORBslam2

Ubuntu 20.04 LTS

opencv 3.4.5

Pangolin 0.6

eigen 3.4

ros noetic

ros_astra_camera <= 1.2.0

ORBSLAM2 编译

安装依赖

编译 OpenCV 3.4.5

下载对应版本

https://opencv.org/releases/

添加新的源

sudo add-apt-repository "deb http://security.ubuntu.com/ubuntu xenial-security main"
sudo apt update

安装依赖项

sudo add-apt-repository "deb http://security.ubuntu.com/ubuntu xenial-security main"
sudo apt update
sudo apt-get install build-essential libgtk2.0-dev libavcodec-dev 
sudo apt-get install libavformat-dev libjpeg.dev libtiff5.dev 
sudo apt-get install libswscale-dev libjasper-dev 
sudo apt-get install libcanberra-gtk-module libcanberra-gtk3-module 
#或者
sudo apt-get install libcanberra-gtk*

编译

mkdir build && cd build 
cmake -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/opencv -D CMAKE_BUILD_TYPE="Release" -D OPENCV_GENERATE_PKGCONFIG=ON ..
make -j4
sudo make install
sudo ldconfig

查看安装版本

pkg-config --modversion opencv

编译 Pangolin

下载源码：https://github.com/stevenlovegrove/Pangolin.git

从 release 页面下载 v0.6 版本，高版本可能会带来兼容性问题

error: ‘decay_t’ is not a member of ‘std’; did you mean ‘decay’?
  269 |     function_traits<std::decay_t<T>>::ptr(t, d);

c++11 兼容性问题，在CmakeList 中换成 c++14

编译

cd Pangolin-0.6
mkdir build
cd build
cmake ..
make
sudo make install

验证安装

cd Pangolin-0.8/build/examples/HelloPangolin/
./HelloPangolin

出现一个可以拖动的方块

image-20240914151819159

编译 eigen

从官网https://eigen.tuxfamily.org/index.php?title=Main_Page下载

cd eigen-3.4.0
mkdir build
cd build
cmake ..
make
sudo make install

查看 eigen 版本

pkg-config --modversion eigen3

编译 libORBSLAM2.so

下载 ORBSLAM2 项目

git clone https://github.com/raulmur/ORB_SLAM2.git ORB_SLAM2

编译，使用项目自带的编译脚本

cd ORB-SLAM2
chmod +x build.sh
./build.sh

ORLBSLAM2 中的定义错误

/LoopClosing.cc:438:21:   required from here
/usr/include/c++/9/bits/stl_map.h:122:71: error: static assertion failed: std::map must have the same value_type as its allocator
  122 |       static_assert(is_same<typename _Alloc::value_type, value_type>::value,
      |                                                                       ^~~~~

修改 include/LoopClosing.h

typedef map<KeyFrame*,g2o::Sim3,std::less<KeyFrame*>,
        Eigen::aligned_allocator<std::pair<const KeyFrame*, g2o::Sim3> > > KeyFrameAndPose;

改为：

typedef map<KeyFrame*,g2o::Sim3,std::less<KeyFrame*>,
       Eigen::aligned_allocator<std::pair<KeyFrame *const, g2o::Sim3> > > KeyFrameAndPose;

此外可能会出现部分未定义的变量的问题，为 opencv4 兼容性问题，需要加上对应头文件

  • usleep()未声明
error: ‘usleep’ was not declared in this scope

加上头文件

#include <unistd.h>

ROS 安装

安装ros noetic

  • 添加ros的软件源。确保ros软件源是使用的国内源。这里我仍然使用清华源。这行命令与ARM还是X86_64无关，都是这个命令。下面两三步复制粘贴的事，不建议用鱼香ros的脚本一键安装ros。
sudo sh -c '. /etc/lsb-release && echo "deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ros/ubuntu/ $DISTRIB_CODENAME main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
  • 密钥
sudo apt-key adv --keyserver 'hkp://keyserver.ubuntu.com:80' --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654
  • 更新
sudo apt update
  • 下载安装
sudo apt install ros-noetic-desktop-full

rosdep 安装

  • 安装rosdep依赖项管理工具。 rosdep是ros的依赖项管理工具，在安装完ros之后建议安装此工具，但是在rosdep init和 rosdep update时国外的网站实在令人头疼。所以使用rosdepc。
cd ~/
wget http://fishros.com/install -O fishros && . fishros

在终端界面中按照提示，选择一键安装rosdepc那一项对应的数字，输入回车，会自动下载和完成rosdep init的工作。需要其他软件的，等下可以继续输入 .fishros来运行脚本，选择安装其他软件

rosdepc update
至此，rosdepc安装完毕并且更新好了依赖项
  • 设置环境变量
echo "source /opt/ros/noetic/setup.bash" >> ~/.bashrc

更新环境变量或者重启电脑

source ~/.bashrc

验证安装

  • 测试小乌龟
roscore

新开一个终端

rosrun turtlesim turtlesim node

ros 中安装 ORBSLAM2 节点

兼容性错误：

 warning: libopencv_core.so.4.2, needed by /opt/ros/noetic/lib/libcv_bridge.so, may conflict with libopencv_core.so.3.4.5

ros noetic 版本中默认opencv 版本为 4.2，需要使用 cv_brige 使用系统的 opencv3

安装新的 cv_brige

https://github.com/ros-perception/vision_opencv

选择 noetic 分支，下载 cv_brige 文件夹，

修改cv_bridge中的cmakelists.txt

find_package(OpenCV 3.4.5 REQUIRED) //改成你安装的opencv的版本
  • cmake单独编译cv_bridge

在cv_bridge文件夹下，

mkdir build
cd build
cmake ..
make
sudo make install

5.在开源代码需要的 cmaklist.txt 中添加 cv_bridge 的cmake路径

set(cv_bridge_DIR /usr/local/share/cv_bridge/cmake)  //在find_package前面

相机驱动安装

  • 安装依赖
# Assuming you have sourced the ros environment, same below
sudo apt install libgflags-dev  ros-$ROS_DISTRO-image-geometry ros-$ROS_DISTRO-camera-info-manager\
ros-$ROS_DISTRO-image-transport ros-$ROS_DISTRO-image-publisher libgoogle-glog-dev libusb-1.0-0-dev libeigen3-dev
  • 安装 libuvc 库
git clone https://github.com/libuvc/libuvc.git
cd libuvc
mkdir build && cd build
cmake .. && make -j4
sudo make install
sudo ldconfig
  • 创建工作目录
mkdir -p ~/ros_ws/src
  • 从 github 上下载驱动项目
 cd ~/ros_ws/src
 git clone https://github.com/orbbec/ros_astra_camera.git
  • 编译
cd ~/ros_ws
catkin_make
  • 安装 udev rules.
cd ~/ros_ws
source ./devel/setup.bash
roscd astra_camera
./scripts/create_udev_rules
sudo udevadm control --reload && sudo  udevadm trigger

开启相机

  • 终端1
source ./devel/setup.bash 
roslaunch astra_camera astra.launch
  • 终端2
source ./devel/setup.bash
rviz

查看 topic

rostopic list
rosservice list
rosparam list

虚拟机中USB 接口兼容问题

Corrupt JPEG data: premature end of data segment Unsupported marker type 0x5

将虚拟机的 USB 兼容属性设置为 3.1

相机标定

使用 ros 的 camera_calibration 进行相机标定

标定格子的size指的是内部的格点，大小的单位为 米(m)，pattern 默认为 棋盘格

  • 在视野范围内移动和俯仰和横滚，使得进度条全部变绿

  • 然后点击 CALIBRATE 进行校准，等待结果

rosrun camera_calibration cameracalibrator.py --size 8x11 --square 0.020 image:=/camera/color/image_raw

image-20250425104014444

image_width: 640
image_height: 480
camera_name: narrow_stereo
camera_matrix:
  rows: 3
  cols: 3
  data: [589.06045,   0.     , 320.55288,
           0.     , 589.17341, 242.21867,
           0.     ,   0.     ,   1.     ]
distortion_model: plumb_bob
distortion_coefficients:
  rows: 1
  cols: 5
  data: [0.118159, -0.148536, -0.000417, -0.000129, 0.000000]
rectification_matrix:
  rows: 3
  cols: 3
  data: [1., 0., 0.,
         0., 1., 0.,
         0., 0., 1.]
projection_matrix:
  rows: 3
  cols: 4
  data: [602.99677,   0.     , 320.47976,   0.     ,
           0.     , 602.93842, 242.04032,   0.     ,
           0.     ,   0.     ,   1.     ,   0.     ]

运行

  • 根据 topic 名称修改 orbslam2 中 rgbd 源文件的输入流名称

  • 使用标定结果更新 config 文件

启动相机

source ./devel/setup.bash 
roslaunch astra_camera astra.launch

启动算法节点

rosrun ORB_SLAM2 RGBD Vocabulary/ORBvoc.txt Examples/RGB-D/astrapro.yaml

企业微信截图_17255864474572

wenwei@2025