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4DRadarSLAM方案部署

时间：2024-08-01 22:50:58浏览次数：13  
标签：方案 rosnoetic 部署 sudo slam 4DRadarSLAM g2o gtsam VirtualBox

4DRadarSLAM方案部署

参考教程：

GitHub - zhuge2333/4DRadarSLAM

cp - Google 云端硬盘

Ubuntu20.04LTS上运行4Dradar_slam_20.04 4dradar-CSDN博客

1. 查看系统环境

要运行本仿真程序，需要保证当前环境为ubuntu20.04+ros-noetic-desktop-full

查看ubuntu版本：

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ **lsb_release -a**

No LSB modules are available.
Distributor ID:	Ubuntu
Description:	Ubuntu 20.04.6 LTS
**Release:	20.04**
Codename:	focal

可知，当前ubuntu版本满足20.04

查看ros版本：

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ **rosversion -d**

**noetic**

可知，当前ros版本满足noetic

2. 安装依赖

2.1 安装Eigen3

ctrl+alt+T打开终端，执行如下指令安装Eigen3：

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ **sudo apt update**

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ **sudo apt install libeigen3-dev**

2.2 安装OpenMP

gcc自带的，如果没有直接安装gcc 。

可以运行下面这条指令，安装gcc（gcc，g++，camke一并全安装上）

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ **sudo apt install build-essential**

2.3 PCL安装

ctrl+alt+T打开终端，执行如下指令安装PCL。

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ **sudo apt install libpcl-dev**

2.4 安装g2o

ctrl+alt+T打开终端，安装依赖项

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ **sudo apt-get install qt5-qmake qt5-default libqglviewer-dev-qt5 libsuitesparse-dev libcxsparse3 libcholmod3**

  • 依赖下载过程

下载源码：

GitHub - RainerKuemmerle/g2o: g2o: A General Framework for Graph Optimization

将g2o-master.zip压缩包拖拽至虚拟机的主文件夹下

点击g2o-master.zip，右键，选择“提取到此处”

将g2o-master文件夹命名为g2o

执行如下指令编译g2o

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ **cd g2o/**

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~/g2o$ **mkdir build**

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~/g2o$ **cd build/**

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~/g2o/build$ **cmake ..**

  • cmake ..

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~/g2o/build$ **make -j4**

  • make -j4

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~/g2o/build$ **sudo make install**

  • sudo make install

2.5 安装gtsam

参考教程：

Ubuntu20.04安装GTSAM，运行LIO-SAM_gtsam4.0.3-CSDN博客

  • 增加交换空间

    首先关闭交换分区

    rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ **sudo swapoff /swapfile**

    接着创建分区， 4 * 1024 = 4096创建 4 G 的内存分区

    rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ **sudo dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1M count=4096**

    继续执行如下指令：

    rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ **sudo mkswap /swapfile**

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ **sudo swapon /swapfile**

    创建完交换分区之后就可以继续编译。

    也可以查看分区的大小

    rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ **free -m**


编译若是还不成功，试着创建更大的分区。

如果编译使用完成后，可以关闭内存。

```cpp
rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ **sudo swapoff /swapfile**

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ **sudo rm /swapfile**
```

进入如下链接下载gtsam压缩包，当前下载的是Release 4.2

Releases · borglab/gtsam (github.com)

将gtsam压缩包拖拽至虚拟机的主文件夹下，

点击gtsam-4.2.zip，右键，选择“提取到此处”

进入gtsam-4.2文件夹下，执行如下指令进行编译：

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ **cd gtsam-4.2/**

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~/gtsam-4.2$ **mkdir build**

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~/gtsam-4.2$ **cd build/**

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~/gtsam-4.2/build$ **cmake ..**

  • cmake ..

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~/gtsam-4.2/build$ **make**

  • make -j4

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~/gtsam-4.2/build$ **sudo make install**

  • sudo make install

2.6 安装依赖

ctrl+alt+T打开终端，执行如下指令安装依赖：

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ **sudo apt-get install ros-noetic-geodesy ros-noetic-pcl-ros ros-noetic-nmea-msgs ros-noetic-libg2o**

  • 安装依赖

3. 编译4DRadarSLAM

3.1 创建工作空间

ctrl+alt+T打开终端，执行如下指令创建工作空间

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ **mkdir -p 4dradar_slam_ws/src**

3.2 源码下载

下载4DRadarSLAM、fast_apdgicp、barometer_bmp388、ndt_omp源码：

当前为了去掉压缩包里面的master字眼，我们人为的对压缩包进行重命名，并压缩：

将7z压缩包拖拽至/4dradar_slam_ws/src文件夹下，点击压缩包，右键，选择”提取到此处”：

3.3 编译

ctrl+alt+T打开终端，执行如下指令编译程序：

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ **cd 4dradar_slam_ws/**

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~/4dradar_slam_ws$ **catkin_make**

  • catkin_make

4. 运行4DRadarSLAM

4.1 添加数据集

进入如下链接，下载数据集：

https://drive.google.com/drive/folders/14jVa_dzmckVMDdfELmY32fJlKrZG1Afv

把作者提供的数据集下载下来，ctrl+alt+T打开终端，执行如下指令创建一个文件夹carpark_400：

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ **mkdir carpark_400**

将carpark1_2022-02-26.bag数据集拖拽至carpark_400文件夹：

修改launch文件夹中 rosbag_play_radar_carpark1.launch 文件中路径

<arg name="path" default="/home/rosnoetic/"/>

4.2 运行

ctrl+alt+T打开终端，执行如下指令启动slam程序：

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ **cd 4dradar_slam_ws/**

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~/4dradar_slam_ws$ **source ./devel/setup.bash**

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~/4dradar_slam_ws$ **roslaunch radar_graph_slam radar_graph_slam.launch**

  • radar_graph_slam.launch

    <?xml version="1.0"?>
<launch>
  <!-- Parameters -->
  <rosparam file="$(find radar_graph_slam)/config/params.yaml" command="load" />
  <param name="use_sim_time" value="true"/>
  
  <!-- arguments -->
  <arg name="nodelet_manager" default="radarslam_nodelet_manager" />
  <arg name="enable_floor_detection" default="false" />
  <arg name="enable_barometer" default="false" /> <!-- barometer altitude constraint, not used -->
  <arg name="barometer_edge_type" default="1" /> <!-- not used -->
  <arg name="enable_gps" default="false" />
  <arg name="enable_dynamic_object_removal" default="false" />
  <arg name="enable_frontend_ego_vel" default="false" />
  <arg name="enable_preintegration" default="false" /> <!-- not used -->

  <arg name="keyframe_delta_trans_front_end" default="0.5" />
  <arg name="keyframe_delta_trans_back_end" default="2" /><!-- 1 2 -->
  <arg name="keyframe_delta_angle" default="0.2612" /><!-- 10°: 0.1745 15°: 0.2612 -->

  <arg name="enable_transform_thresholding" default="true" />
  <arg name="enable_loop_closure" default="false" />
  
  <!-- ICP NDT_OMP FAST_GICP FAST_APDGICP FAST_VGICP   -->
  <arg name="registration_method" default="FAST_APDGICP" />
  <arg name="reg_resolution" default="1.0" />
  
  <arg name="dist_var" default="0.86" />
  <arg name="azimuth_var" default="0.5" />
  <arg name="elevation_var" default="1.0" /><!-- 1.0 -->

  <!-- optional arguments -->
  <arg name="enable_robot_odometry_init_guess" default="false" /> <!-- not used -->

  <!-- transformation between lidar and base_link -->
  <!-- <node pkg="tf" type="static_transform_publisher" name="lidar2base_publisher" args="0 0 0 0 0 0 base_link velodyne 10" /> -->
  
  <node pkg="nodelet" type="nodelet" name="$(arg nodelet_manager)" args="manager" output="screen"/>

  <!-- radar_preprocessing_nodelet -->
  <node pkg="nodelet" type="nodelet" name="radar_preprocessing_nodelet" args="load radar_graph_slam/PreprocessingNodelet $(arg nodelet_manager)">
    <!-- distance filter -->
    <param name="use_distance_filter" value="true" />
    <param name="distance_near_thresh" value="2" />
    <param name="distance_far_thresh" value="100.0" />
    <param name="z_low_thresh" value="-100.0" />
    <param name="z_high_thresh" value="100.0" />
    <!-- NONE, VOXELGRID(0.1), or APPROX_VOXELGRID -->
    <param name="downsample_method" value="VOXELGRID" />
    <param name="downsample_resolution" value="0.1" />
    <!-- NONE, RADIUS 2(initial 0.5 2), STATISTICAL, or BILATERAL -->
    <param name="outlier_removal_method" value="RADIUS" />
    <param name="statistical_mean_k" value="30" />
    <param name="statistical_stddev" value="1.2" />
    <param name="radius_radius" value="0.5" />
    <param name="radius_min_neighbors" value="1" />
    <param name="bilateral_sigma_s" value="5" />
    <param name="bilateral_sigma_r" value="0.03" />
    <!-- Power Filterring -->
    <param name="power_threshold" value="0.0" />
    <!-- Ego Velocity Estimation -->
    <param name="enable_dynamic_object_removal" value="$(arg enable_dynamic_object_removal)" />
    <!-- ground truth publication -->
    <param name="gt_file_location" value="/home/zhuge/datasets/Radar/gt_carpark1.txt" />
  </node>

  <!-- scan_matching_odometry_nodelet -->
  <node pkg="nodelet" type="nodelet" name="scan_matching_odometry_nodelet" args="load radar_graph_slam/ScanMatchingOdometryNodelet $(arg nodelet_manager)">
    <param name="keyframe_delta_trans" value="$(arg keyframe_delta_trans_front_end)" />
    <param name="keyframe_delta_angle" value="$(arg keyframe_delta_angle)" /> 
    <param name="keyframe_min_size" value="100" />
    <param name="enable_robot_odometry_init_guess" value="$(arg enable_robot_odometry_init_guess)" />
    <param name="enable_transform_thresholding" value="$(arg enable_transform_thresholding)" />
    <param name="enable_imu_thresholding" value="false" /> <!-- bad effect, not used -->
    <param name="max_acceptable_trans" value="1.0" />
    <param name="max_acceptable_angle" value="3" /><!-- degree -->
    <param name="max_diff_trans" value="0.3" />
    <param name="max_diff_angle" value="0.8" />
    <param name="max_egovel_cum" value="1" /><!-- 12m/s -->
    <param name="downsample_method" value="NONE" />
    <param name="downsample_resolution" value="0.1" />
    <!-- ICP, GICP, NDT, GICP_OMP, NDT_OMP, FAST_GICP(recommended), or FAST_VGICP -->
    <param name="registration_method" value="$(arg registration_method)" />
    <param name="dist_var" value="$(arg dist_var)" /><!--  -->
    <param name="azimuth_var" value="$(arg azimuth_var)" /><!--  -->
    <param name="elevation_var" value="$(arg elevation_var)" /><!--  -->
    <param name="reg_num_threads" value="0" />
    <param name="reg_transformation_epsilon" value="0.1"/>
    <param name="reg_maximum_iterations" value="64"/>
    <param name="reg_max_correspondence_distance" value="2.0"/>
    <param name="reg_max_optimizer_iterations" value="20"/>
    <param name="reg_use_reciprocal_correspondences" value="false"/>
    <param name="reg_correspondence_randomness" value="20"/>
    <param name="reg_resolution" value="$(arg reg_resolution)" />
    <param name="reg_nn_search_method" value="DIRECT7" />
    <param name="use_ego_vel" value="$(arg enable_frontend_ego_vel)"/>
    <param name="max_submap_frames" value="5"/>
    <param name="enable_scan_to_map" value="false"/>
    <!-- IMU --> <!-- bad effect, not used -->
    <param name="enable_imu_fusion" value="false" />
    <param name="imu_debug_out" value="true" />
    <param name="imu_fusion_ratio" value="0.1" />
  </node>

  <!-- radar_graph_slam_nodelet -->
  <node pkg="nodelet" type="nodelet" name="radar_graph_slam_nodelet" args="load radar_graph_slam/RadarGraphSlamNodelet $(arg nodelet_manager)" output="screen">
    <!-- optimization params -->
    <!-- typical solvers: gn_var, gn_fix6_3, gn_var_cholmod, lm_var, lm_fix6_3, lm_var_cholmod, ... -->
    <param name="g2o_solver_type" value="lm_var_cholmod" />
    <param name="g2o_solver_num_iterations" value="512" />
    <!-- constraint switches -->
    <param name="enable_barometer" value="$(arg enable_barometer)" /> <!-- not used -->
    <param name="enable_gps" value="$(arg enable_gps)" />
    <!-- keyframe registration params --> 
    <param name="max_keyframes_per_update" value="30" />
    <param name="keyframe_delta_trans" value="$(arg keyframe_delta_trans_back_end)" />
    <param name="keyframe_delta_angle" value="$(arg keyframe_delta_angle)" />
    <param name="keyframe_min_size" value="500" />
    <!-- fix first node for optimization stability -->
    <param name="fix_first_node" value="true"/>
    <param name="fix_first_node_stddev" value="10 10 10 1 1 1"/>
    <param name="fix_first_node_adaptive" value="true"/>
    <!-- Scan Context Loop Closure params 15 25 15 2.5 -->
    <param name="enable_loop_closure" value="$(arg enable_loop_closure)"/>
    <param name="enable_pf" value="true"/> <!-- loop prefiltering -->
    <param name="enable_odom_check" value="true"/>
    <param name="distance_thresh" value="10.0" />
    <param name="accum_distance_thresh" value="50.0" /><!-- Minimum distance beteen two edges of the loop -->
    <param name="min_loop_interval_dist" value="10.0" /><!-- Minimum distance between a new loop edge and the last one -->
    <param name="distance_from_last_edge_thresh" value="10" />
    <param name="max_baro_difference" value="2.0" /><!-- Maximum altitude difference beteen two edges' odometry -->
    <param name="max_yaw_difference" value="20" /><!-- Maximum yaw difference beteen two edges' odometry -->
    
    <param name="sc_dist_thresh" value="0.5" /><!-- Matching score threshold of Scan Context 0.4-0.6 will be good -->
    <param name="sc_azimuth_range" value="56.5" />
    <param name="historyKeyframeFitnessScore" value="6" />
    <param name="odom_check_trans_thresh" value="0.3" />
    <param name="odom_check_rot_thresh" value="0.05" />
    <param name="pairwise_check_trans_thresh" value="1.5" />
    <param name="pairwise_check_rot_thresh" value="0.2" />
    <!-- scan matching params -->
    <param name="registration_method" value="$(arg registration_method)" />
    <param name="reg_num_threads" value="0" />
    <param name="reg_transformation_epsilon" value="0.1"/>
    <param name="reg_maximum_iterations" value="64"/>
    <param name="reg_max_correspondence_distance" value="2.0"/>
    <param name="reg_max_optimizer_iterations" value="20"/>
    <param name="reg_use_reciprocal_correspondences" value="false"/>
    <param name="reg_correspondence_randomness" value="20"/>
    <param name="reg_resolution" value="$(arg reg_resolution)" />
    <param name="reg_nn_search_method" value="DIRECT7" />
    <!-- edge params -->
    <!-- Barometer not used -->
    <param name="barometer_edge_type" value="$(arg barometer_edge_type)" />
    <param name="barometer_edge_robust_kernel" value="Huber" />
    <param name="barometer_edge_robust_kernel_size" value="1.0" />
    <param name="barometer_edge_stddev" value="0.47" /> <!-- 0.47 -->
    <!-- GPS -->
    <param name="gps_edge_robust_kernel" value="Huber" />
    <param name="gps_edge_robust_kernel_size" value="1.0" />
    <param name="gps_edge_stddev_xy" value="5.0" />
    <param name="gps_edge_stddev_z" value="5.0" />
    <param name="max_gps_edge_stddev_xy" value="1.5" />
    <param name="max_gps_edge_stddev_z" value="3.0" />
    <param name="gps_edge_intervals" value="15" />
    <param name="dataset_name" value="loop2" />
    <!-- Preintegration --> <!-- bad effect, not used -->
    <param name="enable_preintegration" value="$(arg enable_preintegration)" />
      <param name="use_egovel_preinteg_trans" value="false" /><!-- Ego Velocity Integration - Translation -->
      <param name="preinteg_orient_stddev" value="1" />
      <param name="preinteg_trans_stddev" value="5" />
    <!-- scan matching -->
    <!-- robust kernels: NONE, Cauchy, DCS, Fair, GemanMcClure, Huber, PseudoHuber, Saturated, Tukey, Welsch -->
    <param name="odometry_edge_robust_kernel" value="NONE" />
    <param name="odometry_edge_robust_kernel_size" value="1.0" />
    <param name="loop_closure_edge_robust_kernel" value="Huber" />
    <param name="loop_closure_edge_robust_kernel_size" value="1.0" />
    <param name="use_const_inf_matrix" value="false" />
    <param name="const_stddev_x" value="0.5" />
    <param name="const_stddev_q" value="0.1" />
    <param name="var_gain_a" value="20.0" />
    <param name="min_stddev_x" value="0.1" />
    <param name="max_stddev_x" value="5.0" />
    <param name="min_stddev_q" value="0.05" />
    <param name="max_stddev_q" value="0.2" />
    <!-- update params -->
    <param name="graph_update_interval" value="2.0" />
    <param name="map_cloud_update_interval" value="6.0" />
    <param name="map_cloud_resolution" value="0.05" />
    <!-- marker params -->
    <param name="show_sphere" value="false" />
  </node>

  <node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz_slam" args="-d $(find radar_graph_slam)/rviz/radar_graph_slam.rviz" respawn="true"/>

  <!--- Rosbag Play -->
  **<include file="$(find radar_graph_slam)/launch/rosbag_play_radar_carpark1.launch" />**
  <!-- <include file="$(find radar_graph_slam)/launch/rosbag_play_radar_carpark3.launch" /> -->
  <!-- <include file="$(find radar_graph_slam)/launch/rosbag_play_radar_garden.launch" /> -->
  <!-- <include file="$(find radar_graph_slam)/launch/rosbag_play_radar_nanyanglink.launch" /> -->
  <!-- <include file="$(find radar_graph_slam)/launch/rosbag_play_radar_ntuloop1.launch" /> -->
  <!-- <include file="$(find radar_graph_slam)/launch/rosbag_play_radar_ntuloop2.launch" /> -->
  <!-- <include file="$(find radar_graph_slam)/launch/rosbag_play_radar_ntuloop3.launch" /> -->
  <!-- <include file="$(find radar_graph_slam)/launch/rosbag_play_radar_smoke.launch" /> -->

</launch>

标签：方案,rosnoetic,部署,sudo,slam,4DRadarSLAM,g2o,gtsam,VirtualBox
From： https://www.cnblogs.com/windandchimes/p/18337732

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