フィルタリング (フィルタ) 操作には ROS rosbag ツールを使用します [トピックのフィルタリング、再マッピング、TF プルーニング]

フィルタリング (フィルター) 操作には ROS rosbag ツールを使用します。

[rosbag フィルター トピック、トピックの再マッピング、tf プルーニング]

序章

ロボット オペレーティング システム (ROS) を使用した開発中、デバッグや分析のためにセンサー データを記録および再生する必要がよくあります。rosbag は、ROS メッセージ データを記録および再生するためのツールです。場合によっては、特定のトピックやメッセージのみに関心がある場合や、特定のニーズを満たすために記録されたデータを変更したい場合があります。この記事では、rosbag API を使用して記録されたデータをフィルタリングする方法を紹介します。

トピックのフィルタリング

特定のトピックに関するメッセージをフィルターするには、rosbag filter コマンドを使用できます。たとえば、複数のトピックを含む rosbag ファイル input.bag があり、/odom トピックと /imu トピックのみに興味がある場合、次のコマンドを実行できます。

rosbag filter input.bag output.bag "topic == '/odom' or topic == '/imu'"

これにより、/odom トピックと /imu トピックのメッセージのみを含む、output.bag という新しい rosbag ファイルが作成されます。

Python API を使用した高度なフィルタリング

より複雑なフィルタリングが必要な場合は、rosbag の Python API を使用できます。以下は、入力 rosbag ファイルからデータを読み取り、特定のトピックをフィルターで除外し、結果を出力 rosbag ファイルに書き込むスクリプトの例です。

#!/usr/bin/env python

import rosbag
import sys

def filter_bag(inbag, outbag, topics_to_keep):
    with rosbag.Bag(outbag, 'w') as outbag_handle:
        for topic, msg, t in rosbag.Bag(inbag).read_messages():
            if topic in topics_to_keep:
                outbag_handle.write(topic, msg, t)

if __name__ == "__main__":
    if len(sys.argv) < 4:
        print("Usage: filter_bag.py <input_bag> <output_bag> <topics_to_keep>")
        sys.exit(1)

    inbag = sys.argv[1]
    outbag = sys.argv[2]
    topics_to_keep = sys.argv[3:]

    filter_bag(inbag, outbag, topics_to_keep)

トピックの名前変更とフィルタリングを同時に行う

場合によっては、rosbag データをフィルタリングするときにトピックの名前を変更したい場合があります。次の例は、指定されたトピックを保持しながら、/scan_mark トピックの名前を /scan に変更する方法を示しています。

import rospy
import rosbag
import sys

def filter_and_remap(inbag, outbag):
    topics_to_keep = ['/odom', '/raw_scan', '/scan_mark', '/tf', '/cmd_vel', '/heading']
    topic_remap = {'/scan_mark': '/scan'}

    with rosbag.Bag(outbag, 'w') as outbag_handle:
        for topic, msg, t in rosbag.Bag(inbag).read_messages():
            if topic in topics_to_keep:
                if topic in topic_remap:
                    outbag_handle.write(topic_remap[topic], msg, t)
                else:
                    outbag_handle.write(topic, msg, t)

if __name__ == "__main__":
    if len(sys.argv) < 3:
        print("Usage: filter_and_remap.py <input_bag> <output_bag>")
        sys.exit(1)

    inbag = sys.argv[1]
    outbag = sys.argv[2]

    filter_and_remap(inbag, outbag)

./filter_and_remap.py xx.bag filtered_and_remapped.bag

このスクリプトは、入力 rosbag ファイルを読み取り、指定されたトピックを保持し、出力 rosbag ファイルを書き込むときに /scan_mark トピックの名前を /scan に変更する filter_and_remap という関数を定義します。
filter_and_remap.py を保存して閉じます。

フィルタリング、再マッピング、変換の組み合わせ

フィルタリング、再マッピング、変換操作を組み合わせることもできます。次の例は、/scan_mark トピックの名前を /scan に変更し、指定されたトピックを保持しながら、map -> odom 変換を削除する方法を示しています。

#!/usr/bin/env python

import rospy
import rosbag
from tf2_msgs.msg import TFMessage
import sys

def filter_remap_remove_tf(inbag, outbag):
    topics_to_keep = ['/odom', '/raw_scan', '/scan_mark', '/tf', '/cmd_vel', '/heading']
    topic_remap = {
    
    '/scan_mark': '/scan'}

    with rosbag.Bag(outbag, 'w') as outbag_handle:
        for topic, msg, t in rosbag.Bag(inbag).read_messages():
            if topic in topics_to_keep:
                if topic == "/tf":
                    filtered_transforms = []
                    for transform in msg.transforms:
                        if not (transform.header.frame_id == "map" and transform.child_frame_id == "odom"):
                            filtered_transforms.append(transform)
                    msg.transforms = filtered_transforms
                    if len(filtered_transforms) > 0:
                        outbag_handle.write(topic, msg, t)
                else:
                    if topic in topic_remap:
                        outbag_handle.write(topic_remap[topic], msg, t)
                    else:
                        outbag_handle.write(topic, msg, t)

if __name__ == "__main__":
    if len(sys.argv) < 3:
        print("Usage: filter_remap_remove_tf.py <input_bag> <output_bag>")
        sys.exit(1)
    inbag = sys.argv[1]
    outbag = sys.argv[2]

    filter_remap_remove_tf(inbag, outbag)

このスクリプトは、入力 rosbag ファイルを読み取り、指定されたトピックを保持し、/scan_mark トピックの名前を /scan に変更し、出力 rosbag ファイルを書き込むときにマップ -> odom 変換を削除する filter_remap_remove_tf という関数を定義します。
filter_remap_remove_tf.py を保存して閉じます。

./filter_remap_remove_tf.py xx.bag filtered_remap_remove_tf.bag

結論

rosbag ツールと Python API を使用して ROS メッセージ データをフィルターする方法の全体的な紹介