# 6.地图保存与编辑

## 一、 安装NAV2_MAP_SERVER

```perl
sudo apt install ros-$ROS_DISTRO-nav2-map-server
```

## 二、 保存地图

```bash
ros2 run nav2_map_server map_saver_cli --help
```

可以看到有下面的用法

```shell
Usage:
  map_saver_cli [arguments] [--ros-args ROS remapping args]
 
Arguments:
  -h/--help
  -t <map_topic>
  -f <mapname>
  --occ <threshold_occupied>
  --free <threshold_free>
  --fmt <image_format>
  --mode trinary(default)/scale/raw
 
NOTE: --ros-args should be passed at the end of command line
```

我们的地图话题为map，文件名字我们用fishbot_map,所以有下面这个这样写的命令行。

```shell
ros2 run nav2_map_server map_saver_cli -t map -f fishbot_map
```

接着我们就可以得到下面的两个文件

```shell
.
├── fishbot_map.pgm
└── fishbot_map.yaml
 
0 directories, 2 files
```

这两个文件就是对当前地图保存下来的文件，其中.pgm是地图的数据文件，.yaml后缀的是地图的描述文件。



## 三、 地图数据文件.pgm介绍

OccupancyGrid由一个`.yaml格式`的元数据文件，和.pgm图片格式的地图数据文件组成。从上节课建图后保存的文件也可以看出。

```
.
├── fishbot_map.pgm
└── fishbot_map.yaml

0 directories, 2 files
```



![image-20220514115948139](6.%E5%9C%B0%E5%9B%BE%E4%BF%9D%E5%AD%98%E4%B8%8E%E7%BC%96%E8%BE%91/imgs/image-20220514115948139.png)

打开上节课建好的地图，观察下，你应该会有几点疑问：

1. 不是说占据栅格地图每个栅格都有一个概率吗？为什么看不出来？
2. 立方体内和圆柱体内和墙之外的区域为什么是灰色的？

原因如下：

1. 一个栅格对应到图片上其实是一个像素，每一个像素的值在0-255之间，所以将像素值和占据率之间的映射即可，而像素值反应到图像上就是颜色的深浅，1.2图对应的像素颜色如下：

![image-20220506141320374](6.%E5%9C%B0%E5%9B%BE%E4%BF%9D%E5%AD%98%E4%B8%8E%E7%BC%96%E8%BE%91/imgs/image-20220506141320374.png)

2. 建图的时候物体内和墙之外的区域机器人并没有探索到，没有数据参考就认为其值是未知的。

## 四、地图描述文件.yaml介绍

除了`fishbot_map.pgm`文件外，还有另外一个`fishbot_map.yaml`的文件，`fishbot_map.yaml`文件是地图的配置文件，该文件内容如下：

```yaml
image: fishbot_map.pgm
mode: trinary
resolution: 0.05
origin: [-3.37, -2.88, 0]
negate: 0
occupied_thresh: 0.65
free_thresh: 0.25
```

- image：图像名称

- mode：图像模式，默认为trinary(三进制)，还有另外两个可选项scale(缩放的)和raw(原本的值)。

- resolution：分辨率，一个栅格对应的物理尺寸，单位为m。0.05则表示一个栅格为0.05m

- origin：地图原点位置，单位是m。


- negate：是否反转图像

- cooupied_thresh：占据阈值

- free_thresh：空闲阈值

#### 如何在地图上找出机器人原点的像素位置？

  1. 图像的像素原点在左下角

  2. 借张图左边的0,0是地图原点，右边的图是图像的像素原点

     ![img](6.%E5%9C%B0%E5%9B%BE%E4%BF%9D%E5%AD%98%E4%B8%8E%E7%BC%96%E8%BE%91/imgs/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3o4MjQwNzQ5ODl5,size_16,color_FFFFFF,t_70.png)

3. 假如机器人地图原点是[-3.37m, -2.88m]，除上分辨率则可得到像素原点[-67.4px,-57.6px]。`地图原点`在x和y轴分别偏移[-67.4px,-57.6px]就到了像素原点，反过来说，地图原点就在像素原点的[67.4px,57.6px]处。

## 五、编辑地图

最后我们来说一下如何对地图进行编辑，地图编辑的方法有很多，你可以手动改图片，也可以通过opencv等图像处理库进行图像的去除噪点等操作。

这里小鱼介绍的是手动添加一个地图用PS进行编辑 。

打开网址：https://www.gaituya.com/ps/

接着点击文件打开选择我们的.pgm文件，即可看到下图。

![image-20220514221803090](6.%E5%9C%B0%E5%9B%BE%E4%BF%9D%E5%AD%98%E4%B8%8E%E7%BC%96%E8%BE%91/imgs/image-20220514221803090.png)

接着小鱼将下面的正方形给补上。

![edit_map](6.%E5%9C%B0%E5%9B%BE%E4%BF%9D%E5%AD%98%E4%B8%8E%E7%BC%96%E8%BE%91/imgs/edit_map.gif)

保存后在文件选择导出为`png`格式即可，因为PS并不支持`pgm`格式的导出，所以我们选择`png`格式，幸运的是`png`格式的地图也是被map_server所支持的。

把导出的图片放到map文件夹下，接着我们需要修改下yaml配置文件中图片的后缀。

```
image: fishbot_map.png
mode: trinary
resolution: 0.05
origin: [-3.37, -2.88, 0]
negate: 0
occupied_thresh: 0.65
free_thresh: 0.25
```

## 六、总结

到这里我们总算把地图搞定了，接下来我们一起搞定导航。