使用octomap_server将点云地图转化为八叉树地图和占据栅格地图

本文针对使用Octomap在ROS环境中构建八叉树地图及栅格地图时遇到的问题进行了解析,包括点云与网格垂直的调整方法,八叉树显示不完整的原因及解决策略,以及地面滤除技巧。

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说明

Octomap 在ROS环境下实时显示Lego_loam使用教程两篇博文对如何从PCD创建PointCloud2点云、如何用octomap_server创建八叉树地图和栅格地图已经说的很详细了,但是我在使用时还是遇到了一些问题。

问题1:点云与网格垂直

我用深度相机得到点云地图后,按照Octomap 在ROS环境下实时显示去创建点云地图后发现点云和网格时垂直的
点云与网格垂直主要是因为我的相机坐标系定义为:z轴往前,x轴往左(不是常见的往右是因为我的图像采集时镜像了),y轴往下,RVIZ默认显示的是xy平面,改成显示xz平面就正常了
在这里插入图片描述另一种办法是像Lego_loam使用教程中那样对点云坐标做变换,绕x轴旋转90度,将z轴指向上方。

    Eigen::Affine3f transform = Eigen::Affine3f::Identity();
    transform.rotate(Eigen::AngleAxisf(-M_PI/2, Eigen::Vector3f(1,0,0)));
    pcl::transformPointCloud(cloud, cloud, transform);

我用-pi/2而非pi/2还是因为的坐标镜像问题。

第二种方法其实更好,因为从octomap_server的参数来看,它的坐标系是定义z轴向上的,它得到栅格地图也是默认投影到xy平面。

问题2:八叉树显示不完整

构建八叉树地图时发现地图显示不完整,地面没有显示出来
在这里插入图片描述原因是我的相机与地面之间是有一定高度,octomap_server中的pointcloud_min_z不应该设置为0,而应该取一定的负数范围

    <param name="pointcloud_max_z" value="1000" />
    <param name="pointcloud_min_z" value="-1000" />

地面就正常显示了
在这里插入图片描述

问题3:地面滤除

生成栅格地图后发现地面也被认为是占据状态了
在这里插入图片描述原因是地面的点云也被投影了,应该把地面滤除掉,同样设置好pointcloud_min_z即可

<param name="pointcloud_max_z" value="1000" />
<param name="pointcloud_min_z" value="-0.2" />

在这里插入图片描述

<think>好的,用户想了解如何使用octomap_server进行二维操作,特别是配置教程或使用方法。我需要先回忆一下octomap_server的相关知识,然后结合现有引用中的信息,看看是否有相关的内容。 首先,octomap_server是ROS中用于处理3D点云地图的工具,但用户需要的是二维操作。这可能涉及到将3D数据转换为2D,比如生成占据栅格地图(Occupancy Grid Map)。根据引用[4],用户之前提到过将点云转换为Laserscan,这可能相关,因为Laserscan通常是2D的。 接下来,我需要确认octomap_server是否支持直接输出2D地图。查阅资料,octomap_server主要处理3D OctoMap,但可以通过参数配置来生成2D投影。例如,设置`project_complete_map`为true,这样会生成整个地图的2D投影。同时,可能需要调整分辨率参数,如`resolution`,但要注意在2D模式下可能需要不同的处理。 然后,用户可能需要将输出的2D地图与其他导航工具(如move_base)结合使用,这涉及到话题的发布。引用[4]中提到move_base需要输入是Laserscan,但octomap_server默认发布的是OccupancyGrid,所以可能需要使用map_server或其他工具将OccupancyGrid转换为适合的格式,或者直接在参数中设置octomap_server发布到正确的话题。 安装方面,引用[1]提到了安装map_server的命令,但octomap_server可能需要不同的包,比如ros-melodic-octomap-server或ros-melodic-octomap-ros。需要提醒用户安装正确的包。 参数配置方面,需要指导用户修改launch文件中的参数,例如设置最大高度、投影方式等,确保只处理2D数据。例如,设置`max_z``min_z`来限定高度范围,避免3D数据的干扰。 最后,可能需要转换点云数据到Laserscan,类似于引用[4]中的情况,使用pointcloud_to_laserscan包。这样可以将3D点云转为2D激光数据,再输入到octomap_server进行处理,或者直接让octomap_server生成2D地图供导航使用。 总结步骤应该是安装必要的包,配置参数文件,启动节点,并处理数据格式转换。同时,注意引用中的相关指令转换方法,确保用户能正确操作。</think>要使用`octomap_server`进行二维地图操作,需通过参数配置将3D点云投影为2D占据栅格地图。以下是具体步骤及配置方法: --- ### **1. 安装依赖** 首先确保已安装`octomap_server`及相关ROS包: ```bash sudo apt-get install ros-melodic-octomap-server ros-melodic-octomap-ros ``` 若需将3D点云转换为2D激光扫描(如输入到导航栈),还需安装`pointcloud_to_laserscan`: ```bash sudo apt-get install ros-melodic-pointcloud-to-laserscan ``` 引用安装命令参考自类似ROS包安装方式[^1]。 --- ### **2. 配置Launch文件** 在ROS launch文件中配置`octomap_server`节点,关键参数如下: ```xml <node pkg="octomap_server" type="octomap_server_node" name="octomap_server"> <!-- 输入点云话题 --> <param name="frame_id" type="string" value="map" /> <param name="resolution" type="double" value="0.05" /> <!-- 2D投影参数 --> <param name="base_frame_id" type="string" value="base_link" /> <param name="height" type="double" value="0.1" /> <!-- 最大高度差 --> <param name="project_complete_map" type="bool" value="true" /> <!-- 完整投影 --> <param name="latch" type="bool" value="false" /> <!-- 过滤Z轴范围 --> <param name="filter_ground" type="bool" value="true" /> <param name="ground_filter/distance" type="double" value="0.1" /> <!-- 输入/输出话题 --> <remap from="cloud_in" to="/pointcloud2_input" /> <remap from="/projected_map" to="/map" /> </node> ``` --- ### **3. 生成2D占据栅格地图** - **输入数据**:确保输入的点云话题(如`/pointcloud2_input`)已正确发布。 - **输出话题**:`octomap_server`会发布2D占据栅格地图到`/map`(类型为`nav_msgs/OccupancyGrid`)。 - **参数说明**: - `resolution`:地图分辨率(单位:米)。 - `height`:允许的最大高度差,超出此范围的点将被忽略。 - `project_complete_map`:设为`true`以生成全局地图的2D投影。 --- ### **4. 与导航栈集成** 若需将2D地图输入到导航栈(如`move_base`),需确保`/map`话题与导航配置一致。若导航栈要求`/scan`输入(如引用[4]中提到的`/Laserscan`),可通过以下方式转换: ```xml <node pkg="pointcloud_to_laserscan" type="pointcloud_to_laserscan_node" name="pc2laser"> <remap from="cloud_in" to="/pointcloud2_input" /> <remap from="scan" to="/scan" /> <param name="range_max" type="double" value="10.0" /> <param name="target_frame" type="string" value="base_link" /> </node> ``` --- ### **5. 验证与调试** - **查看地图**:使用`rviz`订阅`/map`话题,检查2D占据栅格是否正确生成。 - **常见问题**: - 地图空白:检查输入点云是否包含有效数据,或调整`height`参数。 - 分辨率过低:增大`resolution`值(如0.1米)。 ---
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