mirror of
https://github.com/Mobile-Robotics-W20-Team-9/UMICH-NCLT-SLAP.git
synced 2025-09-08 04:03:14 +00:00
Merge branch 'visualization' into cleanup
This commit is contained in:
3
.gitignore
vendored
3
.gitignore
vendored
@@ -9,4 +9,5 @@ src/dataset/data/*
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src/dataset/nclt
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src/dataset/nclt
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!src/dataset/data/*.py
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!src/dataset/data/*.py
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__pycache__
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# Ignore pycache
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|
__pycache__/
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||||||
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89
src/dataset/read_dataset/read_vel_hits.py
Normal file
89
src/dataset/read_dataset/read_vel_hits.py
Normal file
@@ -0,0 +1,89 @@
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# !/usr/bin/python
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#
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# Example code to go through the velodyne_hits.bin
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# file and read timestamps, number of hits, and the
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# hits in each packet.
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#
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#
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# To call:
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#
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# python read_vel_hits.py velodyne.bin
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#
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import sys
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import struct
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def convert(x_s, y_s, z_s):
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scaling = 0.005 # 5 mm
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|
offset = -100.0
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x = x_s * scaling + offset
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||||||
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y = y_s * scaling + offset
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z = z_s * scaling + offset
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||||||
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return x, y, z
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def verify_magic(s):
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magic = 44444
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m = struct.unpack('<HHHH', s)
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return len(m)>=4 and m[0] == magic and m[1] == magic and m[2] == magic and m[3] == magic
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def main(args):
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if len(sys.argv) < 2:
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print("Please specify input bin file")
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return 1
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f_bin = open(sys.argv[1], "rb")
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total_hits = 0
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first_utime = -1
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last_utime = -1
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while True:
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magic = f_bin.read(8)
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if magic == '': # eof
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break
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if not verify_magic(magic):
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print("Could not verify magic")
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num_hits = struct.unpack('<I', f_bin.read(4))[0]
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utime = struct.unpack('<Q', f_bin.read(8))[0]
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padding = f_bin.read(4) # padding
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print("Have %d hits for utime %ld" % (num_hits, utime))
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total_hits += num_hits
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if first_utime == -1:
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first_utime = utime
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last_utime = utime
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for i in range(num_hits):
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x = struct.unpack('<H', f_bin.read(2))[0]
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|
y = struct.unpack('<H', f_bin.read(2))[0]
|
||||||
|
z = struct.unpack('<H', f_bin.read(2))[0]
|
||||||
|
i = struct.unpack('B', f_bin.read(1))[0]
|
||||||
|
l = struct.unpack('B', f_bin.read(1))[0]
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||||||
|
|
||||||
|
x, y, z = convert(x, y, z)
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|
s = "%5.3f, %5.3f, %5.3f, %d, %d" % (x, y, z, i, l)
|
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print(s)
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raw_input("Press enter to continue...")
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f_bin.close()
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|
print("Read %d total hits from %ld to %ld" % (total_hits, first_utime, last_utime))
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return 0
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if __name__ == '__main__':
|
||||||
|
sys.exit(main(sys.argv))
|
123
src/dataset/read_dataset/read_vel_sync.py
Normal file
123
src/dataset/read_dataset/read_vel_sync.py
Normal file
@@ -0,0 +1,123 @@
|
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|
# !/usr/bin/python
|
||||||
|
#
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# Example code to read a velodyne_sync/[utime].bin file
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# Plots the point cloud using matplotlib. Also converts
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# to a CSV if desired.
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#
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# To call:
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#
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# python read_vel_sync.py velodyne.bin [out.csv]
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|
#
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import sys
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import struct
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import matplotlib.pyplot as plt
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|
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
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|
import numpy as np
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|
|
||||||
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def convert(x_s, y_s, z_s):
|
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|
scaling = 0.005 # 5 mm
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||||||
|
offset = -100.0
|
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|
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|
x = x_s * scaling + offset
|
||||||
|
y = y_s * scaling + offset
|
||||||
|
z = z_s * scaling + offset
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|
|
||||||
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return x, y, z
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def generate_plot(bin_file):
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f_bin = None
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try:
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f_bin = open(bin_file, "rb")
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except IOError:
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|
print('Failed to open velodyne file')
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return 1
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hits = []
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while True:
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|
x_str = f_bin.read(2)
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||||||
|
if x_str == b'': # eof
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|
break
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|
x = struct.unpack('<H', x_str)[0]
|
||||||
|
y = struct.unpack('<H', f_bin.read(2))[0]
|
||||||
|
z = struct.unpack('<H', f_bin.read(2))[0]
|
||||||
|
i = struct.unpack('B', f_bin.read(1))[0]
|
||||||
|
l = struct.unpack('B', f_bin.read(1))[0]
|
||||||
|
|
||||||
|
x, y, z = convert(x, y, z)
|
||||||
|
|
||||||
|
s = "%5.3f, %5.3f, %5.3f, %d, %d" % (x, y, z, i, l)
|
||||||
|
|
||||||
|
if f_csv:
|
||||||
|
f_csv.write('%s\n' % s)
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hits += [[x, y, z]]
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||||||
|
f_bin.close()
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||||||
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||||||
|
hits = np.asarray(hits)
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||||||
|
|
||||||
|
fig = plt.figure()
|
||||||
|
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
|
||||||
|
ax.scatter(hits[:, 0], hits[:, 1], -hits[:, 2], c=-hits[:, 2], s=5, linewidths=0)
|
||||||
|
plt.show()
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|
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return 0
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def main(args):
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if len(sys.argv) < 2:
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|
print('Please specify velodyne file')
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return 1
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||||||
|
f_bin = open(sys.argv[1], "rb")
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|
if len(sys.argv) >= 3:
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|
print('Writing to ', sys.argv[2])
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|
f_csv = open(sys.argv[2], "w")
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else:
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f_csv = None
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|
hits = []
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|
while True:
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|
|
||||||
|
x_str = f_bin.read(2)
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||||||
|
if x_str == b'': # eof
|
||||||
|
break
|
||||||
|
|
||||||
|
x = struct.unpack('<H', x_str)[0]
|
||||||
|
y = struct.unpack('<H', f_bin.read(2))[0]
|
||||||
|
z = struct.unpack('<H', f_bin.read(2))[0]
|
||||||
|
i = struct.unpack('B', f_bin.read(1))[0]
|
||||||
|
l = struct.unpack('B', f_bin.read(1))[0]
|
||||||
|
|
||||||
|
x, y, z = convert(x, y, z)
|
||||||
|
|
||||||
|
s = "%5.3f, %5.3f, %5.3f, %d, %d" % (x, y, z, i, l)
|
||||||
|
|
||||||
|
if f_csv:
|
||||||
|
f_csv.write('%s\n' % s)
|
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|
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|
hits += [[x, y, z]]
|
||||||
|
|
||||||
|
f_bin.close()
|
||||||
|
|
||||||
|
if f_csv:
|
||||||
|
f_csv.close()
|
||||||
|
|
||||||
|
hits = np.asarray(hits)
|
||||||
|
|
||||||
|
fig = plt.figure()
|
||||||
|
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
|
||||||
|
ax.scatter(hits[:, 0], hits[:, 1], -hits[:, 2], c=-hits[:, 2], s=5, linewidths=0)
|
||||||
|
plt.show()
|
||||||
|
|
||||||
|
return 0
|
||||||
|
|
||||||
|
if __name__ == '__main__':
|
||||||
|
sys.exit(main(sys.argv))
|
170
src/visualization/point_cloud_vis.py
Normal file
170
src/visualization/point_cloud_vis.py
Normal file
@@ -0,0 +1,170 @@
|
|||||||
|
# !/usr/bin/python
|
||||||
|
#
|
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|
# python point_cloud_vis.py \
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# /PATH/TO/ground_truth.csv \
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# /PATH/TO/velodyne_sync
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||||||
|
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import sys
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|
import os
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|
import struct
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||||||
|
import matplotlib.pyplot as plt
|
||||||
|
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
|
||||||
|
import numpy as np
|
||||||
|
from scipy.spatial.transform import Rotation as R
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class GTPoses:
|
||||||
|
def __init__(self, time_list, x_list, y_list, z_list, r_list, p_list, h_list):
|
||||||
|
self.time_list = time_list
|
||||||
|
self.x_list = x_list
|
||||||
|
self.y_list = y_list
|
||||||
|
self.z_list = z_list
|
||||||
|
self.r_list = r_list
|
||||||
|
self.p_list = p_list
|
||||||
|
self.h_list = h_list
|
||||||
|
self.length = len(time_list)
|
||||||
|
|
||||||
|
class PointCloud:
|
||||||
|
def __init__(self, time):
|
||||||
|
self.time = time
|
||||||
|
self.x_list = []
|
||||||
|
self.y_list = []
|
||||||
|
self.z_list = []
|
||||||
|
self.length = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
def add_point(self, x, y, z):
|
||||||
|
self.x_list += [x]
|
||||||
|
self.y_list += [y]
|
||||||
|
self.z_list += [z]
|
||||||
|
self.length += 1
|
||||||
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||||||
|
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||||||
|
def read_gt(file):
|
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|
gt = np.loadtxt(file, delimiter=",")
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||||||
|
time_list = list(gt[:, 0])
|
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|
x_list = gt[:, 1]
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y_list = gt[:, 2]
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||||||
|
z_list = gt[:, 3]
|
||||||
|
r_list = gt[:, 4]
|
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|
p_list = gt[:, 5]
|
||||||
|
h_list = gt[:, 6]
|
||||||
|
|
||||||
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return GTPoses(time_list, x_list, y_list, z_list, r_list, p_list, h_list)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def convert(x_s, y_s, z_s):
|
||||||
|
scaling = 0.005 # 5 mm
|
||||||
|
offset = -100.0
|
||||||
|
|
||||||
|
x = x_s * scaling + offset
|
||||||
|
y = y_s * scaling + offset
|
||||||
|
z = z_s * scaling + offset
|
||||||
|
|
||||||
|
return x, y, z
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def read_vel(file):
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||||||
|
time = os.path.splitext(os.path.basename(file))[0]
|
||||||
|
pc = PointCloud(time)
|
||||||
|
f_bin = open(file, "rb")
|
||||||
|
|
||||||
|
while True:
|
||||||
|
x_str = f_bin.read(2)
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||||||
|
|
||||||
|
if x_str == b'': # eof
|
||||||
|
break
|
||||||
|
|
||||||
|
x = struct.unpack('<H', x_str)[0]
|
||||||
|
y = struct.unpack('<H', f_bin.read(2))[0]
|
||||||
|
z = struct.unpack('<H', f_bin.read(2))[0]
|
||||||
|
i = struct.unpack('B', f_bin.read(1))[0]
|
||||||
|
l = struct.unpack('B', f_bin.read(1))[0]
|
||||||
|
|
||||||
|
# TODO: Be careful about z being flipped when plotting the velodyne data
|
||||||
|
x, y, z = convert(x, y, z)
|
||||||
|
pc.add_point(x, y, -z)
|
||||||
|
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||||||
|
f_bin.close()
|
||||||
|
return pc
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def r_to_g_frame(gt, pc):
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||||||
|
pc_global = PointCloud(pc.time)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Interpolate gt to find corresponding pose for pc
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||||||
|
t_x = np.interp(x=pc.time, xp=gt.time_list, fp=gt.x_list)
|
||||||
|
t_y = np.interp(x=pc.time, xp=gt.time_list, fp=gt.y_list)
|
||||||
|
t_z = np.interp(x=pc.time, xp=gt.time_list, fp=gt.z_list)
|
||||||
|
R_r = np.interp(x=pc.time, xp=gt.time_list, fp=gt.r_list)
|
||||||
|
R_p = np.interp(x=pc.time, xp=gt.time_list, fp=gt.p_list)
|
||||||
|
R_h = np.interp(x=pc.time, xp=gt.time_list, fp=gt.h_list)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Transform pc from robot frame to global frame
|
||||||
|
r = (R.from_euler('xyz', [R_r, R_p, R_h], degrees=False)).as_matrix()
|
||||||
|
p = [t_x, t_y, t_z]
|
||||||
|
n = [r[0,0], r[1,0], r[2,0]]
|
||||||
|
o = [r[0,1], r[1,1], r[2,1]]
|
||||||
|
a = [r[0,2], r[1,2], r[2,2]]
|
||||||
|
|
||||||
|
T = np.matrix([[n[0], o[0], a[0], p[0]],
|
||||||
|
[n[1], o[1], a[1], p[1]],
|
||||||
|
[n[2], o[2], a[2], p[2]],
|
||||||
|
[0, 0, 0, 1]])
|
||||||
|
# T = np.matrix([[n[0], n[1], n[2], -np.dot(p, n)],
|
||||||
|
# [o[0], o[1], o[2], -np.dot(p, o)],
|
||||||
|
# [a[0], a[1], a[2], -np.dot(p, a)],
|
||||||
|
# [0, 0, 0, 1]])
|
||||||
|
|
||||||
|
for i in range(pc.length):
|
||||||
|
point_local = np.matrix([[pc.x_list[i]],
|
||||||
|
[pc.y_list[i]],
|
||||||
|
[pc.z_list[i]],
|
||||||
|
[1]])
|
||||||
|
point_global = T * point_local
|
||||||
|
pc_global.add_point(point_global[0], point_global[1], point_global[2])
|
||||||
|
|
||||||
|
return pc_global
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def main(args):
|
||||||
|
if len(sys.argv) != 3:
|
||||||
|
print("Expecting 3 arguments: python point_cloud_vis.py [ground truth filepath] [velodyne sync folder]")
|
||||||
|
return 1
|
||||||
|
|
||||||
|
ground_truth_file = sys.argv[1]
|
||||||
|
data_path = sys.argv[2]
|
||||||
|
|
||||||
|
x_list = []
|
||||||
|
y_list = []
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||||||
|
z_list = []
|
||||||
|
gt = read_gt(ground_truth_file)
|
||||||
|
|
||||||
|
fig = plt.figure()
|
||||||
|
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
|
||||||
|
|
||||||
|
count = -1
|
||||||
|
|
||||||
|
for filename in os.listdir(data_path):
|
||||||
|
count += 1
|
||||||
|
|
||||||
|
if count == 50:
|
||||||
|
break
|
||||||
|
elif count % 5 != 0:
|
||||||
|
continue
|
||||||
|
|
||||||
|
pc = read_vel(data_path + '/' + filename)
|
||||||
|
pc = r_to_g_frame(gt, pc)
|
||||||
|
|
||||||
|
x_list += pc.x_list
|
||||||
|
y_list += pc.y_list
|
||||||
|
z_list += pc.z_list
|
||||||
|
|
||||||
|
ax.scatter(x_list, y_list, z_list, c=z_list, s=5, linewidths=0)
|
||||||
|
plt.show()
|
||||||
|
|
||||||
|
return 0
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
if __name__ == '__main__':
|
||||||
|
sys.exit(main(sys.argv))
|
Reference in New Issue
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