Ubuntu16.04+ROS+Kinect2运行DSO(Direct Sparse Odometry)

一、DSO的安装运行

参考https://github.com/JakobEngel/dso

1、安装依赖项

（1）基本依赖项：

sudo apt-get install build-essential

（2）eigen3安装：

sudo apt-get install libsuitesparse-dev libeigen3-dev libboost-all-dev

（3）（可选）opencv：

sudo apt-get install libopencv-dev

如果要可视化运行程序安装，或者选择从源码安装，这里就不给出过程了。

（4）（可选）Pangolin：

这是DSO的可视化库，参考https://github.com/stevenlovegrove/Pangolin，建议安装。
glew:

sudo apt-get install libglew-dev

CMake:
sudo apt-get install cmake

（可选）python2.7:
sudo apt-get install libpython2.7-dev
（可选）ffmpeg，视频解码和图像缩放:
sudo apt-get install ffmpeg libavcodec-dev libavutil-dev libavformat-dev libswscale-dev
（可选）ibjpeg, libpng, libtiff, libopenexr，能读取图像集，基本所有的开源SLAM都会用数据集，建议安装：
sudo apt-get install libjpeg-dev libpng12-dev libtiff5-dev libopenexr-dev

接下来安装panglion（本例中位于~/ThirdParty）：
cd ~/ThirdParty
git clone https://github.com/stevenlovegrove/Pangolin.git
cd Pangolin
mkdir build
cd build
cmake ..
make -j8
make -j后的参数表示以多少线程运行，根据自己电脑可修改。

（5）（可选）ziplib：

能使程序直接读取.zip图像压缩文件，如果要运行数据集，建议安装。
sudo apt-get install zlib1g-dev
cd dso/thirdparty
tar -zxvf libzip-1.1.1.tar.gz
cd libzip-1.1.1/
./configure
make
sudo make install
sudo cp lib/zipconf.h /usr/local/include/zipconf.h

2、编译并运行DSO

本例中采用～目录，

git clone https://github.com/JakobEngel/dso.git
cd dso
cd dso
mkdir build
cd build
cmake ..
make -j8
如果以上过程通过，在dso/build/lib中有libdso.a库文件，如果上述过程安装了可视化部分的话，在dso/build/bin中有dso_dataset文件，该文件即可运行作者提供的数据集。
从https://vision.in.tum.de/data/datasets/mono-dataset?redirect=1下载其中的任一数据集即可，速度比较感人，建议从windows上用迅雷下载。这里以数据集中的sequence_11为例，下载完成后解压至dso/build/bin中，在控制台中运行：
./dso_dataset files=./sequence_11/images.zip calib=./sequence_11/camera.txt gamma=./sequence_11/pcalib.txt vignette=./sequence_11/vignette.png preset=0 mode=0
不同的数据集替换上述中的数字11即可，注意若未安装ziplib，需要手动解压./sequence_11/images.zip，并改为files=./sequence_11/image。下图为运行结果。

如果不需要连接kienct2相机，以下过程可省略。

二、通过ROS连接kienect2并运行DSO

1、安装ROS kinetic

参考http://wiki.ros.org/kinetic/Installation/Ubuntu
进入system setting->software&updates，做如下更改并添加ustc镜像：

设置sources.list:
sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
设置key:
sudo apt-key adv --keyserver hkp://ha.pool.sks-keyservers.net:80 --recv-key 421C365BD9FF1F717815A3895523BAEEB01FA116
更新软件源并安装：
sudo apt-get update
安装ROS：
sudo apt-get install ros-kinetic-desktop-full
使ROS包有效：
apt-cache search ros-kinetic
初始化rosdep：
sudo rosdep init
rosdep update
设置环境变量:
echo "source /opt/ros/kinetic/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
安装rosinstall:
sudo apt-get install python-rosinstall
创建工作目录并设置路径：
mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/src
catkin_init_workspace
设置ros包的环境变量：
echo ~/catkin_ws/devel/setup.bash ~/.bashrc
或者每次进入catkin_ws目录时输入：
source devel/setup.bash

2、安装kinect2驱动

安装libfreenect2：
cd ~/ThirdParty
git clone https://github.com/OpenKinect/libfreenect2.git
cd libfreenect2
sudo apt-get install build-essential cmake pkg-config libusb-1.0-0-dev libturbojpeg libjpeg-turbo8-dev
sudo apt-get install libglfw3-dev libopenni2-dev
cd ..
mkdir build && cd build
cmake .. -DENABLE_CXX11=ON
make
make install
sudo cp ../platform/linux/udev/90-kinect2.rules /etc/udev/rules.d/
在ROS中编译kinect2：
cd ~/catkin_ws/src/
git clone https://github.com/code-iai/iai_kinect2.git
cd iai_kinect2
rosdep install -r --from-paths .
cd ~/catkin_ws
catkin_make -DCMAKE_BUILD_TYPE="Release"
插上kienct2，然后运行ros的Kinect接口：
cd ~/catkin_ws
roscore
然后在另外一个控制台运行:
roslaunch kinect2_bridge kinect2_bridge.launch
这条命令表示打开了ros的kinect接口，再在另一个控制台显示kienct的运行结果:
rosrun image_view image_view image:=/kinect2/hd/image_color
hd表示RGB的分辨率，有hd、rd、qhd等分辨率，输入
rostopic list
查看kienct2提供的所有topic，包括RGB、depth等。

3、安装ROS_DSO并运行在线运行Kinect2

下载ros_dso并安装：
cd ~/catkin_ws/src/
git clone https://github.com/JakobEngel/dso_ros
cd ..
export DSO_PATH=~/dso
catkin_make
修改相机参数文件：
gedit ~/catkin_ws/src/dso_ros/camera.txt
在弹出的窗口中输入以下内容:
529.97 526.97 477.44 261.87 0.05627 -0.0742 0.00142 -0.00169
960 540
crop
960 540
第一行是相机的内参，从左到右的8个数为fx fy cx cy k1 k2 r1 r2，第二行为输入图像的宽和高，根据你用的Kinect RGB不同的分辨率设置，这里因为下面要用到kienct2的qhd，使用960和540。
终止上一步最后的rosrun image_view image_view image:=/kinect2/hd/image_color进程，运行:
cd ~/catkin_ws
rosrun dso_ros dso_live image:=/kinect2/qhd/image_color_rect calib=src/dso_ros/camera.txt mode=1
即可在线运行DOS，下图为在我电脑上的结果。

由于DSO初始化做的不太好，注意DSO刚开始运行时要慢慢的平移和转动镜头，不然很容易跑崩。