ORB-SLAM2 算法安装

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部署

2023-09-29

前言

本篇博客将详细讲述我是如何在裸机状态下安装 Ubuntu16.04 双系统，并安装对应版本的 ROSkinetic 系统。外加在安装了这两个系统之后，如何成功安装调试 INDEMIND 双目摄像头并实现 ORB-SLAM 算法。

该文章是我本科期间实验室工作的工作笔记，正式记录于 2020 年 01 月，现记录于此博客网站。

硬件准备

我使用的是 DELL-inspirion 5488，对于摄像头配有 3.0 的 USB 接口。请各位在安装过程中不要低于这个配置，以免安装之后算法无法执行。

整个安装过程包含以下几个大的环节。如果你某些模块已经安装过，可以跳过该部分。

安装 Ubuntu16.04。
安装 ROS。
安装 INDEMIND 中 ORB-SLAM 算法。

安装 Ubuntu16.04

IDEMIND 这款双目摄像头可以匹配 Ubuntu18.04 和 Ubuntu16.04 两个版本的 Ubuntu，但是最好使用 Ubuntu16.04 版本。

由于我安装了太多遍，忘记截图，详细过程还请参考这篇文章：Ubuntu-16.04 详细安装教程(图文)附下载地址。

安装 ROS

参考资料

关于版本

在安装过程中请注意 ROS 的版本，一定要与自己 Ubuntu 的版本相匹配。 Ubuntu16.04 对应的 ROS 版本是 kinetic。如果不清楚自己的 Ubuntu 对应什么版本的 ROS 可以自行百度。

有能力的朋友可以直接去 ROS kinetic 官网上面跟着官方的安装指南走，网上多数的安装过程都是官网上的翻译。而且官网上面能够保证使用的是最新的 key。

安装过程中一定要使用稳定的网络！绝大部分的错误都是因为网络不稳定导致的。

配置 Ubuntu 的资源库。
提示
Download from 的网址使用阿里云的链接最为有效。
```
http://mirrors.aliyun.com/ubuntu
```

设置 Ubuntu 的 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
```
提示
如果无法连接上述服务器，可以尝试将 keyserver 替换为 hkp://pgp.mit.edu:80 或者 hkp://keyserver.Ubuntu.com:80。
更新 package。
```
sudo apt-get update
```
安装 ROS kinetic 完整版。
```
sudo apt-get install ros-kinetic-desktop-full
```
提示
安装完可以通过下面的命令查看可用的 package：
```
apt-cache search ros-kinetic
```
初始化 rosdep。
在使用 ROS 之前必须要初始化，使用下面的命令：
```
sudo rosdep init
rosdep update
```
配置环境。
```
echo "source /opt/ros/kinetic/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
```
其中：sourc ~/.bashrc 是更新配置文件的代码，每次更改 bash 文件之后都要执行该命令才能生效。

安装 building package 的依赖。

sudo apt-get install python-rosinstall python-rosinstall-generator python-wstool build-essential

测试 ROS 安装成功。
1. 打开 Termial，输入以下命令，初始化 ROS 环境：
```
roscore
```
1. 打开新的 Termial，输入以下命令，弹出一个小乌龟窗口：
```
rosrun turtlesim turtlesim_node
```
1. 打开新的 Termial，输入以下命令，可以在 Termial 中通过方向键控制小乌龟的移动：
```
rosrun turtlesim turtle_teleop_key
```
turtlesim 运行成功
1. 打开新的 Termial，输入以下命令，弹出新的窗口查看 ROS 节点信息：
```
rosrun rqt_graph rqt_graph
```
ROS 节点信息

安装 INDEMIND 中 ORB-SLAM 算法

以下过程多为 Ubuntu18.04 版本下的安装操作过程记录。第二次 Ubuntu16.04 版本的安装稍有不同，不同之处以标注的形式体现，没有截图记录。

安装该摄像头的算法分为以下几个主要步骤：

配置环境
安装 SDK 依赖环境
安装 SDK

配置环境

安装 Pangolin

参考资料

ORB_SLAM2 之 Pangolin 的安装与问题处理

在安装 Pangolin 之前请确保以下环境已经正确安装。

Glew
```
sudo apt-get install libglew-dev
```
CMake
```
sudo apt-get install cmake
```

Boost

sudo apt-get install libboost-dev libboost-thread-dev libboost-filesystem-dev

Python
Ubuntu16.04 和 18.04 自带 Python2，无需重新安装。

在确保以上前置环境安装完毕后，执行以下命令安装 Pangolin。

git clone https://github.com/stevenlovegrove/pangolin.git
cd pangolin
mkdir build
cd build
cmake -DCPP11_NO_BOOST=1 ..
make -j

安装过程中可能遇到的问题

网络问题。安装过程中一定要注意网络的问题，如果可能请尽量使用热点。
若中间报错不是 'XXX package not found' 这种错误，多半是网络不稳定造成的，多次重新执行失败的命令即可成功。
Package Not Found 问题。
只需要按照提示去安装相应的包即可。注意在安装包完成之后重新执行下面两行代码以生效：
```
cmake -DCPP11_NO_BOOST=1 ..
make -j
```

我遇到的问题。

ERROR 1：libpng12-dev 安装失败。在执行 sudo apt-get install libjpeg-dev libpng12-dev libtiff5-dev libopenexr-dev 时出现：
```
E: Package 'libpng12-dev' has no installation candidate
```
解决方法
这个错误时由于 libpng12-dev 在 Ubuntu16.04 之后就被丢弃，需要更换为 libpng-dev。
```
sudo apt-get install libjpeg-dev libpng-dev libtiff5-dev libopenexr-dev
```
ERROR 2：xkbcommon not found。
xkbcommon not found
解决方法
```
sudo apt-get install libxkbcommon-dev
```

安装 OpenCV3.4.3

参考资料

OpenCV3 环境配置（Ubuntu18.04，OpenCV3.4.3）

关于安装的版本

opencv 一定要安装 3.4.3 版本，否则 INDEMIND 无法运行。本文虽然是 18.04 的安装教程，但是用于 16.04 也完全没有问题。

安装 cmake 和其他依赖项。

sudo apt-get update
sudo apt-get install cmake
sudo apt-get install build-essential libgtk2.0-dev libavcodec-dev libavformat-dev libjpeg.dev libtiff4.dev libswscale-dev libjasper-dev

在 opencv 官网上下载对应的版本：https://opencv.org/releases/。
下载完之后对文件进行解压。
进入解压后的文件夹并创建 build 文件夹，并进入 build。
```
mkdir build
cd build
```

cmake。

cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..

编译。
```
sudo make
```
执行安装命令。
```
sudo make install
```
配置环境。
```
sudo gedit /etc/ld.so.conf.d/opencv.conf
```
在打开的空白文档中添加：
```
/usr/local/lib
```
之后执行下面的命令使得修改生效：
```
sudo ldconfig
```

配置 bash。

sudo gedit /etc/bash.bashrc

在打开的文件末尾添加：

PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/usr/local/lib/pkgconfig
export PKG_CONFIG_PATH

之后执行以下命令进行更新：

source /etc/bash.bashrc
sudo updatedb

配置完成！

测试。
进入 opencv-3.4.3/samples/cpp/example_cmake，这里面是一些 cmake 官方程序，执行调用摄像头程序：
```
cmake .
make
./opencv_example
```
如果能够调用自己电脑的摄像头，说明安装成功！

安装 Eigen3

sudo apt-get install libeigen3-dev

安装 DBoW2

安装 DBoW2 的时候需要 OpenCV 的支持。

git clone https://github.com/dorian3d/DBoW2

cd DBow2
mkdir build
cd build

cmake ..
make
sudo make install

安装 g2o。

参考资料

Ubuntu18.4 安装 g2o

到官网下载压缩包。
安装依赖项。
```
sudo apt-get install cmake libeigen3-dev libsuitesparse-dev qtdeclarative5-dev qt5-qmake libqglviewer-dev
```
可能会出现其中 linqglviewer-dev 安装不了的现象。如果不需要 g2o 的 viewer 模块，则不必装该依赖项。如果需要可以去官网直接下载，然后执行以下命令单独安装：
```
mkdir build
cd build
cmake …
make
sudo make install
```
编译。
```
mkidr build
cd build
cmake ..
make
```
安装。
```
sudo make install
```

安装 SDK 依赖环境

安装 google-glog 和 gflags。
```
sudo apt-get install libgoogle-glog-dev
```
安装 BLAS & LAPACK。
```
sudo apt-get install libatlas-base-dev
```
安装 SuiteSparse 和 CXSparse。
```
sudo apt-get install libsuitesparse-dev
```

安装 SDK

重要

Ubuntu16.04 必须使用 GCC5.4 进行编译，否则可能链接失败。

参考资料

ROS SDK 安装。
INDEMIND 微信公众号上 ORB-SLAM 的教程。

1. 下载 SDK 和源码

SDK：https://github.com/INDEMIND/SDK-Linux
ORB-SLAM：https://github.com/INDEMINDtech/run.ORB

2. 进行 SDK 的安装

下载好 SDK 后，进入 SDK-Linux/demo_ros/src 目录。将下载好的 ORB-SLAM2 放在该目录下。
将下载的 CMakeList.txt 替换到 ...SDK/demo_ros/src 目录下。
进入 sdk/demo_ros/src/ORB_SLAM2/Vocabulary 目录下执行：
```
tar -xf ORBvoc.txt.tar.gz
```
在 Linux SDK 的 demo_ros 文件夹下打开终端使用命令来进行编译：
```
catkin_make
```
执行成功之后会在 demo_ros 文件夹之下生成两个执行文件：
1. module_driver
2. stereo_euroc
打开一个新的终端，执行：
```
roscore
```
将 module_driver 拷贝到 SDK/lib/1604 下，打开终端执行：
```
sudo -s
sudo chmod 777 ./run.sh
./run.sh
```
进入 SDK/demo_ros 目录下，打开终端，执行：
```
./stereo_euroc
```