vins-mono保存、重载地图、evo工具测试

地图保存与加载
- 先跑起来
- 修改地图保存的路径
- 保存地图
- 重载地图
evo测评
- evo工具
- 修改数据格式
- 使用evo绘制轨迹
- 与双目ORB_SLAM2进行对比

下面咱们来对vins-mono地图进行简单测试。

地图保存与加载

vins-mono官方源码地址：https://github.com/HKUST-Aerial-Robotics/VINS-Mono 首先你得把vins-mono跑通，才有后续。按照官网的步骤执行到第三步步骤如下：

先跑起来

1.先按照官网配置好

cd ~/catkin_ws/src
git clone https://github.com/HKUST-Aerial-Robotics/VINS-Mono.git
cd ../
catkin_make
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

2.打开三个terminal，记得都要先执行 source ~/catkin_ws/devel/setup.bash 然后执行下列：

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

这里的YOUR_PATH_TO_DATASET要修改成存放数据集的路径。此时，如果你看到系统跑起来了，完成了第一步。
vins-mono保存、重载地图、evo工具测试如果想看到轨迹的同时，看到数据集的ground truth，我们可以再打开一个terminal，执行：

<code class="prism language-cpp has-numbering">roslaunch benchmark_publisher publish<span class="token punctuation">.</span>launch sequence_name<span class="token operator">:</span><span class="token operator">=</span>MH_01_easy
</code>

主要要修改根据使用的数据集，修改数据集名称，这里我们使用的是MH_01。然后，你就会看到两条轨迹，红色的轨迹是ground truth，绿色的轨迹是vins-mono跑出来的。
vins-mono保存、重载地图、evo工具测试

修改地图保存的路径

因为我们现在跑的是euroc数据集，所以我们要修改的地方有两处。

euroc_config.yaml中的pose_graph_save_path

<code class="prism language-cpp has-numbering">pose_graph_save_path<span class="token operator">:</span> <span class="token string">"/home/kk/自己的路径/"</span>
</code>

euroc_config.yaml中的output_path项

<code class="prism language-cpp has-numbering">output_path<span class="token operator">:</span> <span class="token string">"/home/kk/自己的路径/"</span>
</code>

上述””里填写自己的路径，先创建好该路径，注意最后面有个/，代表着是一个文件夹。修改完之后，记得在ros工作空间中重新编译一下catkin_make。

保存地图

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

恭喜你，保存成功。

重载地图

首先要修改两处地方：

euroc_config.yaml的load_previous_pose_graph，置1
euroc_config.yaml的fast_relocalization，置1

第一项的意思是使能重新加载地图功能，第二项是快速重定位。（你可以先不改第二项试试看，然后再改，看看有什么不同），修改完之后重新编译catkin_make。重新运行程序，会发现先加载了地图，颜色是黄色的。
vins-mono保存、重载地图、evo工具测试下面是我的实验结果：左边的是仅仅加载了地图，右边是使用了快速重定位，截图的角度有点不同，分辨不出哪个更好。这个留给读者去实验了。
原本我以为再保存多几次地图，效果会更好……这想法太天真了。事实证明轨迹只会和地图重合，而不会接近ground truth，想想确实也是，两者无关。

evo测评

evo工具

evo工具用过没？一个评测SLAM的工具，可以比较不同SLAM的算法精度，轨迹等等。evo支持好几种数据集的格式，tum、euroc等等。怎么装？github找去。常见的参数如下：

evo_config:用于保存配置文件，把自己常用的参数保存为.json文件，避免每次输入。
evo_traj:用于绘制轨迹，支持的格式有kitti，eurco，tum 数据集等，也可以用于验证数据是否有效，导出为其他格式等。
evo_res:可用于比较指标中的多个结果文件（打印消息和统计消息，绘制结果，将统计信息保存在表内）
evo_ape :计算绝对位姿误差
evo_rpe:计算相对位姿误差

修改数据格式

这边我只测试了evo_traj，也就是画出它的轨迹。问题来了，vins-mono保存的轨迹没法直接用，因为它既不符合tum数据集的格式，又不符合euroc数据集的格式。那怎么办，改呗。 修改以下文件：

visualization.cpp中pubOdometry()函数

  // write result to file
        ofstream foutC(VINS_RESULT_PATH, ios::app);
        foutC.setf(ios::fixed, ios::floatfield);
        foutC.precision(0);
        foutC << header.stamp.toSec() * 1e9 << ",";
        foutC.precision(5);
        foutC << estimator.Ps[WINDOW_SIZE].x() << ","
              << estimator.Ps[WINDOW_SIZE].y() << ","
              << estimator.Ps[WINDOW_SIZE].z() << ","
              << tmp_Q.w() << ","
              << tmp_Q.x() << ","
              << tmp_Q.y() << ","
              << tmp_Q.z() << ","
              << estimator.Vs[WINDOW_SIZE].x() << ","
              << estimator.Vs[WINDOW_SIZE].y() << ","
              << estimator.Vs[WINDOW_SIZE].z() << "," << endl;
         write result to file

改成：

  ofstream foutC(VINS_RESULT_PATH, ios::app);
        foutC.setf(ios::fixed, ios::floatfield);
        foutC.precision(0);
        foutC << header.stamp.toSec() << " ";
        foutC.precision(5);
        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;

pose_graph.cpp中的updatePath()函数

            ofstream loop_path_file(VINS_RESULT_PATH, ios::app);
            loop_path_file.setf(ios::fixed, ios::floatfield);
            loop_path_file.precision(0);
            loop_path_file << (*it)->time_stamp * 1e9 << ",";
            loop_path_file.precision(5);
            loop_path_file  << P.x() << ","
                  << P.y() << ","
                  << P.z() << ","
                  << Q.w() << ","
                  << Q.x() << ","
                  << Q.y() << ","
                  << Q.z() << ","
                  << endl;

改成：

  ofstream loop_path_file(VINS_RESULT_PATH, ios::app);
            loop_path_file.setf(ios::fixed, ios::floatfield);
            loop_path_file.precision(0);
            loop_path_file << (*it)->time_stamp << " ";
            loop_path_file.precision(5);
            loop_path_file  << P.x() << " "
                            << P.y() << " "
                            << P.z() << " "
                            << Q.x() << " "
                            << Q.y() << " "
                            << Q.z() << " "
                            << Q.w() << endl;

pose_graph.cpp文件中addKeyFrame()函数

        ofstream loop_path_file(VINS_RESULT_PATH, ios::app);
        loop_path_file.setf(ios::fixed, ios::floatfield);
        loop_path_file.precision(0);
        loop_path_file << cur_kf->time_stamp * 1e9 << ",";
        loop_path_file.precision(5);
        loop_path_file  << P.x() << ","
              << P.y() << ","
              << P.z() << ","
              << Q.w() << ","
              << Q.x() << ","
              << Q.y() << ","
              << Q.z() << ","
              << endl;

改成：

 ofstream loop_path_file(VINS_RESULT_PATH, ios::app);
        loop_path_file.setf(ios::fixed, ios::floatfield);
        loop_path_file.precision(0);
        loop_path_file << cur_kf->time_stamp << " ";
        loop_path_file.precision(5);
        loop_path_file  << P.x() << " "
                        << P.y() << " "
                        << P.z() << " "
                        << Q.x() << " "
                        << Q.y() << " "
                        << Q.z() << " "
                        << Q.w() << endl;

pose_graph_node.cpp中的main()函数原本是csv文件，改成txt。

<code class="prism language-cpp has-numbering">        VINS_RESULT_PATH <span class="token operator">=</span> VINS_RESULT_PATH <span class="token operator">+</span> <span class="token string">"/vins_result_loop.txt"</span><span class="token punctuation">;</span>
</code>

好了，修改完成，重新编译catkin_make。

使用evo绘制轨迹

重新运行程序，会发现在刚刚保存地图的路径，生成了一个文件

<code class="prism language-bash has-numbering">vins_result_loop.txt
</code>

经过我们上面的修改，该文件是符合tum格式的，虽然我们使用的是euroc数据集，但evo只支持tum格式的绘制，它提供了euroc格式转tum格式的工具。首先我们打开数据集的state_groundtruth_estimate0/文件夹，会发现有一个文件： data.csv。这是一个euroc格式的文件，我们首先要把他转成tum格式。输入以下命令：

<code class="prism language-bash has-numbering">evo_traj euroc data.csv --save_as_tum
</code>

生成data.tum 好了，接下来就可以绘制轨迹了！在当前目录下输入：

evo_traj tum ../../../../YOUR_MAP_PATH/vins_result_loop.txt  --ref=data.tum -p --plot_mode=xyz --align --correct_scale

记得把YOUR_MAP_PATH修改成你的地图路径。
vins-mono保存、重载地图、evo工具测试 真是beautiful。 其中虚线代表ground truth，蓝线代表vins的轨迹。

与双目ORB_SLAM2进行对比

ORB_SLAM2的轨迹在每次运行都会生成姿态轨迹，貌似不用修改文件，小伙伴们自己去试吧，这里只给你看看结果。命令：(自行修改路径)

evo_traj tum VINS_MAP_PATH/vins_result_loop.txt ORB_SLAM2_PATH/ORB_SLAM2-master/CameraTrajectory.txt --ref=data.tum -p --plot_mode=xyz --align --correct_scale

结果：
vins-mono保存、重载地图、evo工具测试

详细的对比可以点击此处。参考： https://blog.csdn.net/learning_tortosie/article/details/83182258 https://blog.csdn.net/houlianfeng/article/details/79626657#commentBox http://p1htmlkernalweb.mybluemix.net/articles/%E5%BC%80%E6%BA%90SLAM%E6%96%B9%E6%A1%88%E8%AF%84%E4%BB%B7%E4%B8%8E%E6%AF%94%E8%BE%83_3442830_csdn.html