map_server介绍

Posted 2023-04-23

参考技术A

map_server包提供了一个**map_server
**ROS Node , 该node通过ROS Service 方式提供地图数据。 该包还提供了map_saver
命令行utility, 使用该工具可将动态创建的地图保存成文件。

1 Map format
使用该包中提供的工具可以操控的地图被存储在2个文件中。 一个是YAML格式的文件描述地图meta-data并命名image文件。另一个image文件用来编码occupancy-data。

1.1 Image format
image用不同的像素颜色描述世界中每个cell的占用状态。白色像素表示free，黑色像素表示occupied, 其它颜色像素表示unknown。 彩色图和灰度图都可以，但是多数是灰度图。在YAML文件中使用阈值来区分3种类别。
当image中像素与阈值参数比较时候，需要先按照公式occ = (255 - color_avg) / 255.0
计算占用概率, 这里color_avg是用8位数表示的来自于所有通道的平均值。例如，如果image是24-bit颜色，拥有0x0a0a0a颜色
的像素，其概率是0.96，这意味着几乎完全占用。
如果像素颜色是0xeeeeee，则占用概率是
0.07, 这意味着几乎没有被占用。
当使用ROS消息通信时候，这种占用被表示为范围[0,100]之内的一个整数, 0的意思是完全free， 100的意思是完全occupied, -1表示完全unknown。
Image data被 SDL_Image库 读取， 依赖在特定平台上SDL_Image将提供什么东西，SDL_Image相应支持格式也会有差异。一般来讲，多数常用image格式都已经被支持了。一个必须要注意的例外是PNG格式在OS X平台上不能被支持。

1.2 YAML format
以下是YAML格式的一个示例：
image: testmap.pngresolution: 0.1origin: [0.0, 0.0, 0.0]occupied_thresh: 0.65free_thresh: 0.196negate: 0

需要的字段:
image : 指定包含occupancy data的image文件路径; 可以是绝对路径，也可以是相对于YAML文件的对象路径

resolution : 地图分辨率，单位是meters / pixel

origin : The 2-D pose of the lower-left pixel in the map, 表示为 (x, y, yaw), 这里yaw是逆时针旋转角度(yaw=0意味着没有旋转)。目前多数系统忽略yaw值。

occupied_thresh : 像素的占用概率比该阈值大被看做完全占用

free_thresh : 像素的占用概率比该阈值小被看做完全free

negate : Whether the white/black free/occupied semantics should be reversed (interpretation of thresholds is unaffected)

2 Command-line Tools
2.1 map_server（地图服务器）
map_server
是一个 ROS node ，可以从磁盘读取地图并使用ROS service提供地图。 目前实现的map_server可将地图中的颜色值转化成三种占用值： free (0), occupied (100), and unknown (-1). 未来可用0~100之间的不同值指示占用度。
2.1.1 命令语法
map_server <map.yaml>
2.1.2 示例
rosrun map_server map_server mymap.yaml
注意：map data可以通过指定topic或者 service来提取。service的方式最后可能要被废弃。
2.1.3 发布的主题
map_metadata
( nav_msgs/MapMetaData )Receive the map metadata via this latched topic.

map
( nav_msgs/OccupancyGrid )Receive the map via this latched topic.

2.1.4 服务
static_map
( nav_msgs/GetMap )Retrieve the map via this service.

2.1.5 参数
~frame_id
(string
, default: "map"
) The frame to set in the header of the published map.
2.2 map_saver（地图保存器）
map_saver
可以把地图保存到磁盘。 例如：from a SLAM mapping service.2.2.1 命令语法
rosrun map_server map_saver [-f mapname]
map_saver
retrieves map data and writes it out to map.pgm and map.yaml . Use the -f option to provide a different base name for the output files.
2.2.2 命令示例
rosrun map_server map_saver -f mymap
2.2.3 订阅的主题
map
( nav_msgs/OccupancyGrid ) Map will be retrieved via this latched topic

ROS map_server 学习

1.map_server

map_server使得地图的数据变成 ros 的service 可以被调用。其中以两种方式存储。一个是yaml文件，他存储了数据的元数据。一个是image file   他编码了地图的占据性情况。其中 image file 中白色像素是空的，黑色像素是被占据的。色彩或者灰色的是被接受的。

图像像素被占据的概率是这么计算的：occ = (255 - color_avg) / 255.0

2.yaml 文件

image: testmap.png   地图图像的路径
resolution: 0.1    地图的分辨率  像素 或者/MI
origin: [0.0, 0.0, 0.0]  初始点位置  在地图上的坐标以及 航偏。航偏是指角度。
occupied_thresh: 0.65   当像素占据的概率大于 0.65时候认为是完全占据的。
free_thresh: 0.196    当像素占据概率小于0.196的时候，认为完全是空的
negate: 0