使用ROS rosbag工具进行过滤（filter）操作

[rosbag过滤话题，话题重映射，tf剪枝]

Introduction

在使用Robot Operating System (ROS)开发过程中，我们经常需要记录和回放传感器数据以进行调试和分析。rosbag是一个用于记录和回放ROS消息数据的工具。在某些情况下，我们可能只对某些特定的话题或消息感兴趣，或者希望对记录的数据进行修改以满足特定需求。本文将介绍如何使用rosbag API对记录的数据进行过滤操作。

Filtering topics

要过滤特定话题的消息，我们可以使用rosbag filter命令。例如，如果我们有一个包含多个话题的rosbag文件input.bag，但我们只对/odom和/imu话题感兴趣，我们可以执行以下命令：

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

这将创建一个名为output.bag的新rosbag文件，其中只包含/odom和/imu话题的消息。

Using Python API for advanced filtering

对于更复杂的过滤需求，我们可以使用rosbag的Python API。以下是一个示例脚本，该脚本将从输入的rosbag文件中读取数据，过滤出特定的话题，并将结果写入输出的rosbag文件：

#!/usr/bin/env pythonimport rosbag
import sysdef 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)

Renaming and filtering topics simultaneously

在某些情况下，我们可能希望在过滤rosbag数据时对话题进行重命名。以下示例演示了如何在保留指定话题的同时将/scan_mark话题重命名为/scan：
filter_and_remap.py

import rospy
import rosbag
import sysdef 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

这个脚本定义了一个名为filter_and_remap的函数，该函数读取输入的rosbag文件，保留指定的话题，并在写入输出的rosbag文件时重命名/scan_mark话题为/scan。
保存并关闭filter_and_remap.py。

Combining filtering, remapping, and transforming

我们还可以将过滤、重映射和转换操作组合在一起。以下示例演示了如何在保留指定话题的同时，将/scan_mark话题重命名为/scan并移除map -> odom转换：

#!/usr/bin/env pythonimport rospy
import rosbag
from tf2_msgs.msg import TFMessage
import sysdef 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_transformsif 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)

个脚本定义了一个名为filter_remap_remove_tf的函数，该函数读取输入的rosbag文件，保留指定的话题，重命名/scan_mark话题为/scan，并在写入输出的rosbag文件时移除map -> odom转换。
保存并关闭filter_remap_remove_tf.py。

./filter_remap_remove_tf.py xx.bag filtered_remap_remove_tf.bag

Conclusion

整体介绍了如何使用rosbag工具和Python API对ROS消息数据进行过滤操作