EGO-PLANNER代码阅读(地图部分)

plan_env/grid_map.cpp

最近由于多个比较实验的原故,把ego-planner及Fast-planner中TOPO-REPLAN的代码都分析了一遍。EGO主要是为了看gridmap的使用。TOPO-Replan主要是分析了topo-path searching部分。现记录于下,以供交流。

1.欢迎参看关于kinoreplan部分的完整分析:Fast-Planner代码阅读-1. Robust and Efficient Quadrotor Trajectory Generation for Fast Autonomous Flight
2.欢迎参看我关于topo-replan路径搜索部分的代码分析:Fast-planner代码阅读2-TopoReplan (path searching部分)

1.depthPoseCallback()

这一函数通过message_filter类接收同步后的最新的相机Pose 与 深度图,同时,如果相机的位置处于全局地图Map_size之外,则就会将md.occ_need_update这一flag置false,反之置为true。

2. updateOccupancyCallback()

这是最终要的一个定时器回调函数,地图节点通过这一回调函数定时更新地图。

其中有两个重要的flag,一个是上文提到的,md.occ_need_update,只有接收到新图像且位于地图范围之内,才会进行接下来的projectDepthImage()及raycastProcess()这两个流程。

同样的,另外一个flag是md.local_updated。这一flag只在raycastProcess中判断深度图投影点数量不为零是才会置为true,这时才会进入clearAndInflateLocalMap()这一流程,对局部地图进行膨胀和更新。

3. projectDepthImage();

这一函数比较直观,就是通过相机投影模型,将图像坐标系上的点投影至相机坐标系,再通过相机的位姿将相机坐标系上点投影至世界坐标系,最后将所有点存入md.proj_points_这一vector容器中。

4. raycastProcess()

这一函数会对md.proj_points中的每一个点进行raycast流程。首先判断每一个点是否超出地图范围,是否超出ray_length,如果超出,就将此点重新赋值为一个允许的射线上最远的点。

如果重新赋值,则利用setCacheOccupancy()这一函数将md_.count_hit_and_miss_这一容器对应序列上的计数+1次。表示这一free空间被经过了一次。如果这一点是第一次被遍历,则应该把它加入到md_.cache_voxel这一容器中区

如果不需要重新赋值,说明当前点是障碍物,则利用setCacheOccupancy将这一点在md_.count_hit容器中对应序列的位置计数+1。需要说明的是,不管当前点是不是障碍物,md_.count_hit_and_miss_容器对应位置处的计数都会被+1.

当终点被setCache过后,就进入raycast环节,通过raycast.step函数从射线终点开始向相机点步进。并且将每一个中途点都利用setCacheOccupancy函数置一次free。需要注意的是,每一个中途点还利用md_.flag_traverse_容器进行了判断,如果对应序列处的值不是本轮raycast的num,则将其置为b本轮的racastnum.否则说明这一点及之后的点都已经被raycast过了,因此跳出当前射线终点的raycast循环。

当完成md.proj_points容器中所有点的raycast循环后,开始对md_.cache_voxel中的点进行循环判断。首先根据md_.count_hit及md_.count_hit_and_miss中对应位置的值判断当前voxel为障碍物的概率。并且如果当前点的log_odds_update是prob_hit_log,且md_.occupancy_buffer_中对应位置的概率值还没有超过最大值或当前点的log_odds_update是prob_miss_log,且md_.occupancy_buffer_中对应位置的概率值还没有低于最小值。且当前点是在局部地图范围内,则更新md_.occupancy_buffer_中的概率值。

5. clearAndInflateMap()

这一函数首先将局部范围外一圈的点的occupancy_buffer对应值置为:mp_.clamp_min_log_ - mp_.unknown_flag_。

然后将局部地图范围内的地图上一轮的occupancy_buffer_inflate值全部置为0;

紧接着,对局部地图的occupancy_buffer中所有点的值进行一一判断,判断是否超过为障碍物的最低概率mp_.min_occupancy_log_,如若判断,就对该点进行膨胀,并将所有膨胀点的occupancy_buffer_inflate值全部置为1;

6. publishmap() 和 publishInflateMap()

这两函数分别对occupancy_buffer及occupancy_buffer_inflate容器中局部地图范围内的所有点进行判断,若值分别超过障碍物最小概率及为1,且不超过高度范围,则将其从voxel序列还原成三维位置点,推入cloud容器中,最后一并发布。

镇楼图!

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