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如何使用PCL处理ROS Bag文件中的点云数据并重新保存 ubuntu20.04

如何使用PCL处理ROS Bag文件中的点云数据并重新保存

要精确地处理ROS bag中的点云数据并使用PCL进行处理,再将处理后的数据保存回新的ROS bag文件,以下方案提供了详细、专业和严谨的步骤。

步骤 1: 环境设置

确保安装了ROS和PCL,并配置好环境。安装pcl_ros包提供了必要的ROS到PCL的转换功能。

  1. 安装ROS:

    • 根据您的操作系统,从ROS官方网站下载并安装合适版本的ROS。
  2. 安装PCL和pcl_ros:

    • PCL可能已作为ROS的一部分自动安装,但也可以单独安装。在Ubuntu上,你可以使用以下命令安装PCL和pcl_ros:
      sudo apt-get install libpcl-dev ros-[ros-version]-pcl-ros
      
    • 替换[ros-version]为你的ROS版本,如 melodicnoetic

步骤 2: 创建ROS包和节点

创建一个新的ROS包,并编写一个C++节点,用于订阅bag文件中的点云数据,处理它们,并将结果发布到新的ROS主题中。

  1. 创建ROS包:

    • 创建包含必要依赖的新包:
      source /opt/ros/[ros-version]/setup.bash
      mkdir -p ~/catkin_ws/src
      cd ~/catkin_ws/src
      catkin_create_pkg pcl_processor roscpp pcl_conversions pcl_ros sensor_msgs
      cd ..
      catkin_make
      source devel/setup.bash
      
  2. 编写节点代码:

    • 在包的src目录中创建pcl_processor_node.cpp
      #include <ros/ros.h>
      #include <sensor_msgs/PointCloud2.h>
      #include <pcl_conversions/pcl_conversions.h>
      #include <pcl/point_cloud.h>
      #include <pcl/point_types.h>
      #include <pcl/filters/voxel_grid.h>
      #include <pcl_ros/transforms.h>class PCLProcessor {
      public:PCLProcessor() {// Initialize ROS subscriber and publishersubscriber = node_handle.subscribe("/input_topic", 1, &PCLProcessor::pointCloudCallback, this);publisher = node_handle.advertise<sensor_msgs::PointCloud2>("/output_topic", 1);}void pointCloudCallback(const sensor_msgs::PointCloud2ConstPtr& input_cloud_msg) {// Convert ROS point cloud to PCL point cloudpcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr raw_cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);pcl::fromROSMsg(*input_cloud_msg, *raw_cloud);// Perform processing using PCLpcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr processed_cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);pcl::VoxelGrid<pcl::PointXYZ> sor;sor.setInputCloud(raw_cloud);sor.setLeafSize(0.01f, 0.01f, 0.01f);sor.filter(*processed_cloud);// Convert processed PCL point cloud back to ROS messagesensor_msgs::PointCloud2 output_cloud_msg;pcl::toROSMsg(*processed_cloud, output_cloud_msg);output_cloud_msg.header.frame_id = input_cloud_msg->header.frame_id;output_cloud_msg.header.stamp = ros::Time::now();// Publish the processed cloudpublisher.publish(output_cloud_msg);}private:ros::NodeHandle node_handle;ros::Subscriber subscriber;ros::Publisher publisher;
      };int main(int argc, char** argv) {ros::init(argc, argv, "pcl_processor_node");PCLProcessor processor;ros::spin();return 0;
      }
      

步骤 3: 编译和启动节点

  1. 编译ROS包:

    • 在catkin工作空间中运行catkin_make以编译新创建的包。
  2. 运行处理节点:

    • 启动节点以开始处理数据:
      source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
      rosrun pcl_processor pcl_processor_node
      

步骤 4: 录制处理后的数据

  1. 使用rosbag录制新的数据:
    • 开启另一个终端,开始录制处理后发布的点云数据:
      rosbag record -O processed_output.bag /output_topic
      

步骤 5: 播放原始bag文件

  • 在另一个终端,播放原始bag文件,触发点云数据的流动:
    rosbag play your_original_bagfile.bag
    

通过以上步骤,您可以直接对ROS bag中的点云数据进行PCL处理,并将处理后的数据再转为新的ROS bag文件,实现了一个闭环的点云数据处理流程。这种处理方式适用于需要在ROS环境中高效、自动化地处理大量点云数据的应用场景。

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