SLAM 中evo的使用（二） (evaluation of odometry) evo_traj/ape rpe/evo_ape说明与示例
这个包提供可执行文件和一个小库，用于处理、评估和比较里程计和SLAM算法的轨迹输出。
目录
evo地址与安装
从PyPi
从源码安装
命令行界面
指标：
工具：
使用--help调用命令以查看选项
evo_traj tum -h
evo_res -h
适用于数据集有：
关于数据格式：
示例工作流程1
示例工作流程2
具体用法：
格式(KITTI/TUM)
kitti -KITTI数据集姿势格式
tum -TUM RGB-D数据集轨迹格式
保存/导出为其他格式（格式转换）
evo_res结果zip文件
evo地址与安装
https://github.com/MichaelGrupp/evo
根据说明，在安装pip之后，根据自己电脑安装的Python，可以键入：
pip3 install evo --upgrade 或 pip install evo --upgrade 获取evo
都支持Python 3.4+和Python 2.7 。 如果要使用ROS bagfile接口，请首先检查ROS安装使用的是哪个Python版本，然后进行相应安装。 您可能还想使用虚拟环境 。
从PyPi
如果只想使用最新版本的可执行文件，最简单的方法是运行：
pip install evo --upgrade --no-binary evo 这将从PyPi下载该软件包及其依赖项，并安装或升级它们。 根据您的操作系统，您也许可以使用pip2或pip3来指定所需的Python版本。 在大多数UNIX系统上，通过argcomplete软件包支持Bash终端的制表符补全 -在安装后打开新的外壳以使用它（没有--no-binary evo选项卡--no-binary evo全可能未正确安装）。 如果需要，可以通过https://libraries.io/pypi/evo订阅新版本。
从源码安装
在存储库的基本文件夹中运行此命令：
pip install --editable 。 --upgrade --no-binary evo 命令行界面
使用setup.py或pip安装后，可以从命令行全局调用以下可执行文件：
指标：
evo_ape- 绝对姿势错误evo_rpe- 相对姿势错误
工具：
evo_traj- 用于分析，绘制或导出一个或多个轨迹的工具evo_res- 用于比较evo_ape或evo_rpe一个或多个结果文件的evo_rpeevo_fig- 用于重新打开序列化图的（实验性）工具（使用--serialize_plot保存）evo_config- 全局设置和配置文件操作的工具
使用--help调用命令以查看选项，例如evo_ape --help 。 在类UNIX系统上可以使用命令行参数的Tab键完成。
更多文档 在GitHub上查看Wiki 。
使用--help调用命令以查看选项
evo_traj tum -h
usage: evo_traj tum [-h] [-f] [-a] [-s] [--n_to_align N_TO_ALIGN] [--sync]
[--transform_left TRANSFORM_LEFT]
[--transform_right TRANSFORM_RIGHT]
[--propagate_transform] [--invert_transform] [--ref REF]
[--t_offset T_OFFSET] [--t_max_diff T_MAX_DIFF] [--merge]
[-p] [--plot_mode {xy,xz,yx,yz,zx,zy,xyz}]
[--save_plot SAVE_PLOT] [--serialize_plot SERIALIZE_PLOT]
[--save_as_tum] [--save_as_kitti] [--save_as_bag]
[--logfile LOGFILE] [--no_warnings] [-v] [--silent]
[--debug] [-c CONFIG]
traj_files [traj_files ...]
evo_res -h
usage: evo_res [-h] [--merge] [--use_rel_time] [--use_filenames]
[--ignore_title] [-p] [--plot_markers] [--save_plot SAVE_PLOT]
[--serialize_plot SERIALIZE_PLOT] [--save_table SAVE_TABLE]
[--logfile LOGFILE] [--no_warnings] [-v] [--silent] [--debug]
[-c CONFIG]
result_files [result_files ...]
适用于数据集有：
TUM 轨迹文件
KITTI 位姿
EUROC .csv和.txt文件
ROS bag文件
关于数据格式：
https://github.com/MichaelGrupp/evo/wiki/Formats
该软件包提供可执行文件和一个小型库，用于处理，评估和比较测距法和SLAM算法的轨迹输出。
支持的轨迹格式：
- “ TUM”轨迹文件
- 'KITTI'姿势文件
- 'EuRoC MAV'（.csv groundtruth和TUM轨迹文件）
- ROS bagfile具有
geometry_msgs/PoseStamped，geometry_msgs/TransformStamped，geometry_msgs/PoseWithCovarianceStamped或nav_msgs/Odometry主题
有关格式的更多信息，请参见此处 。
示例工作流程1
在test/data的源文件夹中有一些示例轨迹。
- 绘制多条轨迹
在这里，我们使用evo_traj绘制两个KITTI姿势文件和地面真实evo_traj ：
cd test/data evo_traj kitti KITTI_00_ORB.txt KITTI_00_SPTAM.txt --ref=KITTI_00_gt.txt -p --plot_mode=xz
- 对轨迹运行度量
例如，在这里，我们使用evo_ape （以KITTI_00_gt.txt为参考（事实））计算来自ORB-SLAM和S-PTAM的两个轨迹的绝对姿态误差，并绘制并将各个结果保存到.zip文件中以获取evo_res ：
第一条轨迹（ORB立体声）：
mkdir results evo_ape kitti KITTI_00_gt.txt KITTI_00_ORB.txt -va --plot --plot_mode xz --save_results results/ORB.zip
第二轨迹（S-PTAM）：
evo_ape kitti KITTI_00_gt.txt KITTI_00_SPTAM.txt -va --plot --plot_mode xz --save_results results/SPTAM.zip
- 处理一个指标的多个结果
evo_res可用于比较来自指标的多个结果文件，即：
- 打印信息和统计信息（默认）
- 绘制结果
- 将统计信息保存在表中
在这里，我们使用上面的结果生成图表和表格：
evo_res results/*.zip -p --save_table results/table.csv
示例工作流程2
下载源码示例数据 git clone https://github.com/MichaelGrupp/evo
具体用法：
cd data/test
test/data中的源文件夹中有一些示例轨迹。
（1）evo_traj euroc V102_groundtruth.csv --plot
可直接输出 name: data
infos: 36382 poses, 80.626m path length, 181.905s duration
以及 trajectory xyz_view rpy_view 随时间变化的曲线图
（2）evo_traj euroc V102_groundtruth.csv --save_as_tum
--save_as_bag
--save_as_kitti
保存为data.tum格式
(3)evo_ape (绝对位姿误差）evo_rpe(相对位姿误差) evo_rpe euroc --help
绝对位姿误差，常作为绝对轨迹误差使用。通过姿态关系直接估计和参考对应姿态。然后，计算整个轨迹的统计数据。这对于测试轨迹的全局一致性是有用的。
相对于绝对姿态的直接比较，相对姿态误差比较运动（“姿态三角”）。该度量给出了关于局部精度的见解，即漂移。例如，可以评估每米的平移或旋转漂移：
一般模式： command format reference-trajectory estimated-trajectory [options]
e.g evo_ape euroc data00.csv SaveTrajectory0.txt -va --plot --save_results ./result/ORB.ZIP
evo_ape euroc V102_groundtruth.csv V102.txt -va --plot --save_results ./result/ORB.ZIP
e.g evo_rpe tum reference.txt estimate.txt --pose_relation angle_deg --delta 1 --delta_unit m
bag模式：command bag bagfile-path reference-topic estimated-topic [options]
（4）绘制不同算法（ORB PTAM等）中与真实轨迹的图
evo_traj kitti KITTI_00_ORB.txt KITTI_00_SPTAM.txt --ref=KITTI_00_gt.txt -p --plot_mode=xz
evo_traj tum fr2_desk_ORB.txt --ref=fr2_desk_groundtruth.txt -p --plot_mode=xyz
(5)调整显示尺寸
evo_config set plot_figsize 5 4.5
evo_config reset 恢复默认设置
(6)处理不同结果
*First trajectory (ORB Stereo):*
mkdir results
evo_ape kitti KITTI_00_gt.txt KITTI_00_ORB.txt -va --plot --plot_mode xz --save_results results/ORB.zip
*Second trajectory (S-PTAM):*
evo_ape kitti KITTI_00_gt.txt KITTI_00_SPTAM.txt -va --plot --plot_mode xz --save_results results/SPTAM.zip
Here, we use the results from above to generate a plot and a table:evo_res results/*.zip -p --save_table results/table.csv
格式(KITTI/TUM)
kitti -KITTI数据集姿势格式
实际上，这不是真正的轨迹格式，因为它没有时间戳-它仅在文本文件中包含姿势。 这意味着当您要比较此格式的两个文件与度量标准时必须小心，因为姿势的数量必须完全相同。
文件的每一行都包含平整为一行的4x4同构姿势矩阵（SE（3）矩阵）的前3行，每个值之间用空格分隔。 例如，此姿势矩阵：
a b c d
e f g h
i j k l
0 0 0 1
将在文件中显示为以下行：
a b c d e f g h i j k l
更多信息： http : //www.cvlibs.net/datasets/kitti/eval_odometry.php
tum -TUM RGB-D数据集轨迹格式
每行有8个条目，其中包含时间戳记（以秒为单位），位置和方向（以四元数表示），每个值用空格分隔：
timestamp xyz q_x q_y q_z q_w
更多信息： https : //vision.in.tum.de/data/datasets/rgbd-dataset/file_formats
保存/导出为其他格式（格式转换）
通常，可以使用--save_as_选项使用--save_as_将轨迹导出为其他格式。
可能有以下组合：
--save_as_bag |
--save_as_kitti |
--save_as_tum |
|
|---|---|---|---|
bag |
是 | 是 | 是 |
euroc |
是 | 是 | 是 |
kitti |
否（无时间戳记） | 是 | 否（无时间戳记）* |
tum |
是 | 是 | 是 |
* ...但是您可以将此脚本与KITTI数据集的时间戳文件一起使用
导出的ROS袋文件将包含
geometry_msgs/PoseStamped消息
例：
＃将EuRoC groundtruth文件导出到TUM轨迹
evo_traj euroc data.csv --save_as_tum
＃ （将另存为data.tum）
＃将TUM轨迹导出为KITTI格式
evo_traj tum traj_1.txt traj_2.txt traj_3.txt --save_as_kitti
＃ （将另存为* .kitti）
＃将TUM轨迹导出到ROS bagfile
evo_traj tum traj_1.txt traj_2.txt traj_3.txt --save_as_bag
＃ （将另存为 .bag，主题为traj_1，traj_2和traj_3）
＃等等... 没有--save_as_euroc选项，因为EuRoC格式仅对EuRoC数据集的基本事实有意义。
注意：在1.0.5版之前，如果导出TUM文件，则四元数存在一个错误。 使用evo pkg --version或upgrade确保版本至少为v1.0.5 。
evo_res结果zip文件
带有--save_results选项的度量标准生成的这些文件包含将不同结果与evo_res进行比较所需的数据。 它们只是.zip文件，其中包含一些.npz文件和.npz文件，用于存储较大的numpy数组。
如果需要，还可以将用于生成结果的轨迹的备份存储在.zip文件中。 要在每次使用--save_results时自动执行此--save_results ，请更改设置：
evo_config set save_traj_in_zip true
请注意，这会增加文件的大小。
更详细的使用说明可以参见 evo 的官方说明：
https://github.com/MichaelGrupp/evo