VLOAM的安装运行

前言：VLOAM框架通常对应的是文章《Visual-lidar Odometry and Mapping: Low-drift, Robust, and Fast》，在搜集资料和代码的过程中发现有些作者会把Demo-Lidar当作VLOAM，而Demo-Lidar框架通常对应的文章应该是《Real-time Depth Enhanced Monocular Odometry》。

        作者在环境配置的过程中，遇到并解决了：

1、Ubuntu18.04下（其他Ubuntu版本依然适用）OpenCV多版本共存问题；

2、Opencv4编译时找不到eigen库（Eigen3：Eigen）的问题；

3、因Opencv多版本共存引发的catkin_make时找不到Opencv库的问题。

        以上问题比较特别，所以特别记录一下，而对于本文没有记录到的问题，还需各位到百度、博客、github、谷歌等进行搜索、解决。

1.前期准备

（1）Ubuntu18.04+Ros（melodic），所附链接为一键安装ros 的方法，使用于多种ros版本，值得注意的是，进行“一键安装ros”之后，还需要再次运行wget http://fishros.com/install -O fishros && . fishros，选择3进行rosdep的配置；

（2）VLOAM源码：非论文作者开源，是由其他大佬复现完成，目前能跑rosbag，还没有改进成为实时定位框架，下载并解压即可；

（3）在源码的README文件中，代码作者要求：

                OpenCV4.5.1、Eigen3 3.3、Ceres 2.0、PCL1.2

        我所使用的配置为：

                OpenCV4.5.1、Eigen3 3.3.9、Ceres1.14.0、PCL1.9.1+vtk8.2.0（附pcl安装参考链接）

        我的系统原本安装的OpenCV版本是3.4.12，若是直接删除更换为4.5.1会导致之前的代码无法运行，于是采用多版本并存的方法。

2. OpenCV多版本具体过程

（1）下载OpenCV3.4.12和4.5.1的源码，在build进行进行cmake时，两个包使用了不一样的参数：

        【1】 3.4.12版本没有出太多问题，基本上都是能够直接查到并解决。cmake时，输入指令：

cmake -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/opencv_3.4.12 -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release -D OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=../opencv_contrib/modules ..

这里注意参数：

-D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/opencv_3.4.12指定安装路径，若不指定，则默认安装至/usr/local中，不利于不同版本OpenCV的管理；

-D OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH = ${contrib文件的路径}指定contrib文件的路径；

        【2】4.5.1出的问题比较多，具体为和anaconda冲突导致cmake报错、编译VLOAM时opencv相关文件找不到Eigen3:Eigen。cmake时，输入指令：

cmake -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/opencv_4.5.1 -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release -D OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=../opencv_contrib/modules ..

         这里我遇到了cmake错误，原因是之前安装的anaconda与之冲突，所以改为以下指令：

cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/opencv_4.5.1 -D WITH_TBB=ON -D BUILD_SHARED_LIBS=OFF -D WITH_OPENMP=ON -D ENABLE_PRECOMPILED_HEADERS=OFF ..

        由于通过“-D OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH = ${contrib文件的路径}”指定contrib文件后，cmake依旧报错，所以这里并未指定contrib文件的路径。

        此外，后续通过cmake编译VLOAM源码时报错opencv相关文件找不到Eigen3:Eigen，最终在舍友的帮助下，怀疑也是anaconda的原因，所以在以上指令的基础上加上了-D WITH_EIGEN=OFF，即在编译OpenCV4.5.1时不使用Eigen编译。

        最终指令变为：

cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/opencv_4.5.1 -D WITH_TBB=ON -D BUILD_SHARED_LIBS=OFF -D WITH_OPENMP=ON -D ENABLE_PRECOMPILED_HEADERS=OFF -D WITH_EIGEN=OFF ..

        之后就是make+sudo make install。

（2）将OpenCV的库添加到路径，让系统可以找到：

        【1】sudo gedit /etc/ld.so.conf.d/opencv.conf

        【2】添加：/usr/local/opencv_3.4.12/lib

                                 /usr/local/opencv_4.5.1/lib

        配置bash：

        【1】sudo ldconfig

        【2】sudo gedit /etc/bash.bashrc

        【3】添加：

                                # OpenCV_3.4.12
                                #export PKG_CONFIG_PATH=/usr/local/opencv_3.4.12/lib/pkgconfig
                                #export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/opencv_3.4.12/lib

                                # OpenCV_4.5.1
                                export PKG_CONFIG_PATH=/usr/local/opencv_4.5.1/lib/pkgconfig
                                export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/opencv_4.5.1/lib

        【4】source ~/.bashrc

        用到哪个版本就把那个版本对应的配置打开，不用的版本最好用#关掉。

        每次更换opencv版本之后，都需要source ~/.bashrc，此外，opencv3和4查看版本信息的指令不一样，OpenCV3利用指令：

pkg-config --modversion opencv

        OpenCV4利用指令：

pkg-config --modversion opencv4

         我在使用OpenCV3而屏蔽OpenCV4时，使用第一条指令能够查看3的具体版本，使用第二条指令则查不到信息；使用OpenCV4而屏蔽OpenCV3时，使用第一条指令能查看3的具体版本，使用第二条指令也能够查到4的具体版本，但是不影响使用。

3.编译VLOAM源码

        VLOAM的源码解压之后如下：

        src中装着VLOAM所有的功能包。

        在主文件夹中创建工作空间：新建文件夹VLOAM_ws并将整个src复制到文件夹下，并在VLOAM_ws文件夹下catkin_make。

        按理说，通过ros编译之后就可以进行roscore+roslaunch+rosrun这一套，但是我的catkin_make阶段出现了“未定义的引用问题”：

         未定义的引用全都发生在opencv的指令中，考虑是CMakeLists文件中链接库没成功的问题，所以在src中所有功能包的CMakeLists文件（不是ros的CMakeLists）中添加以下语句：

        后面的路径和我们设置的opencv安装路径有关系，以上的语句能够告诉系统，在编译这个文件时，去这个路径找opencv的相关文件；

        此外， 若是和contrib一起安装成功（我的3.4.12版本是如此），这里的路径会有所变化，这时需要找到安装opencv时所创建的build文件夹（mkdir build），里面有个share文件夹，此时需要添加的路径为：

         大家需要根据自己的实际路径自行更改。

        至此，再次catkin_make，编译通过。

4.运行VLOAM

        在运行前，需要准备好rosbag文件，代码作者推荐使用kitti2bag，按照该软件对应的README，下载相应的kitti包+通过kitti2bag转化为rosbag即可。

        不过有时候kitti2bag会安装失败，这里附上网友xieshuqin上传的bag文件，其中包含三个rosbag文件，均可用于VLOAM框架。

        按照VLOAM的README文件的要求，我们需要把要运行的rosbag全部移动到src/vloam_main/bags中（该文件夹需要自行创建），然后在VLOAM_ws下依次执行：

        【1】roscore

        【2】（新建终端）source devel/setup.bash

                      roslaunch vloam_main vloam_main.launch

        【3】（新建终端）source devel/setup.bash

rostopic pub /load_small_dataset_action_server/goal vloam_main/vloam_mainActionGoal "header:
  seq: 0
  stamp:
    secs: 0
    nsecs: 0
  frame_id: ''
goal_id:
  stamp:
    secs: 0
    nsecs: 0
  id: ''
goal:
  date: '2011_09_26'
  seq: '0001'
  start_frame: 0
  end_frame: 1100"

         这里需要注意的是date和seq需要和rosbag的名字对应上，以上指令和以下rosbag对应：

         上述的【3】代替了rosrun的位置（这里如果直接使用rosrun会失败），此时会在rviz界面得到以下画面：

 5.写在最后

1、运行过程中很有可能出现其他棘手的问题，非常推荐大家去相应github的issue区寻找同样的问题以及解决方案；

2、运行ros时，需要考虑新终端是否source devel/setup.bash；

3、以上代码运行过程中，需要特别注意是在什么文件夹下运行的、是否需要更改指令中的路径。