手把手带你死磕ORBSLAM3源代码(二）stereo_inertial_realsense_D435i.cc调用导入库详解

2023-12-20 16:09:46

一.简介

??? stereo_inertial_realsense_D435i.cc代码位于Examples目录下的Stereo-Inertial文件夹。

??? 采用双目惯导实现，硬件采用realsenseD435i相机。

??? 相机照片如下：

二.代码死磕

2.1代码导入

#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <fstream>
#include <chrono>
#include <ctime>
#include <sstream>

#include <condition_variable>

#include <opencv2/core/core.hpp>

#include <librealsense2/rs.hpp>
#include "librealsense2/rsutil.h"

#include <System.h>

2.1.1 signal介绍

??? signal.h是C语言标准库中的一部分，它提供了处理程序运行期间引发的各种异常条件的功能。这个库包含了处理信号的函数，信号是用于进程间通信的一种机制，可以报告异常行为（如除零）或用户的一些按键组合（如同时按下Ctrl与C键，产生信号SIGINT）。

??? signal.h函数包括signal()，决定了如何处理后续的信号。如果handler的值是SIG_DFL，则采用由实现定义的默认行为；如果handler的值是SIG_IGN，则忽略该信号；否则，调用handler指向的函数(以信号作为参数)。当随后碰到信号sig时，该信号将恢复为默认行为，随后调用信号处理程序，就好像由(*handler)(sig)调用的一样。

2.1.2 stdlib介绍

??? stdlib.h是C和C++编程语言中的一个标准库文件，全称为“Standard Library”（标准库）。它包含了C和C++语言中最常用的系统函数，这些函数可用于内存分配、随机数生成、字符串操作等多种操作。

??? stdlib.h中定义了五种类型，包括size_t、wchar_t、div_t、ldiv_t和lldiv_t，以及一些宏，如EXIT_FAILURE、EXIT_SUCCESS、RAND_MAX和MB_CUR_MAX等。同时，stdlib.h库中提供了许多实用的函数，如malloc()和free()用于动态内存分配和释放，rand()和srand()用于生成随机数，atoi()等函数用于字符串转换。

??? 总的来说，stdlib.h库在C/C++编程中起着重要的作用，可以大大简化编程过程，并提高代码的运行效率。

2.1.3 iostream介绍

??? iostream是C++中用于输入输出的库，它包括istream和ostream两个类型，分别表示输入流和输出流。流是指从某种IO设备上读出或写入的字符序列。在iostream库中，标准库定义了4个IO对象，处理输入时使用命名为cin的istream类型对象，这个对象也称为标准输入。处理输出时使用命名为cout的ostream类型对象，这个对象也称为标准输出。此外，iostream库还定义了另外两个ostream对象，分别命名为cerr和clog。

2.1.4 algorithm介绍

? #include <algorithm>是C++标准库中的一个头文件，它包含了大量的标准模板库（STL）算法。这些算法用于对容器（如数组、向量、列表等）中的元素进行排序、查找、替换、合并等操作。

在<algorithm>头文件中，常见的算法包括：

排序算法：如std::sort、std::stable_sort、std::partial_sort等，用于对容器中的元素进行排序。
查找算法：如std::find、std::find_if、std::find_if_not等，用于在容器中查找特定的元素。
替换算法：如std::replace、std::replace_if等，用于替换容器中满足特定条件的元素。
合并算法：如std::merge，用于合并两个已排序的容器。
其他常用算法：如std::reverse（反转容器中的元素）、std::rotate（旋转容器中的元素）、std::partition（根据条件对容器进行划分）等。

使用这些算法可以大大简化代码，提高代码的可读性和可维护性。在使用这些算法时，通常需要提供一个迭代器范围（即起始迭代器和结束迭代器），以及一个用于比较元素大小的函数（如std::less<int>）。

2.1.5 fstream介绍

#include <fstream>是C++标准库中的一个头文件，它提供了文件流的功能，用于对文件进行读写操作。

在<fstream>头文件中，定义了三种类型的文件流：

std::ifstream：输入文件流，用于从文件中读取数据。
std::ofstream：输出文件流，用于向文件中写入数据。
std::fstream：输入/输出文件流，既可用于读取数据，也可用于写入数据。

使用这些文件流，可以打开、读取、写入和关闭文件。例如，以下是一个简单的示例，演示如何使用std::ifstream从文件中读取数据：

#include <iostream>  
#include <fstream>  
#include <string>  
  
int main() {  
    std::ifstream file("example.txt"); // 打开文件  
    if (file.is_open()) { // 检查文件是否成功打开  
        std::string line;  
        while (std::getline(file, line)) { // 逐行读取文件内容  
            std::cout << line << std::endl; // 输出每一行内容  
        }  
        file.close(); // 关闭文件  
    } else {  
        std::cerr << "Failed to open file" << std::endl; // 文件打开失败  
    }  
    return 0;  
}

2.1.6 chrono介绍

#include <chrono>是C++标准库中的一个头文件，它提供了时间相关的功能和类。这个头文件提供了高精度计时器的支持，可以用于测量代码执行时间、延迟、时间间隔等。

在<chrono>头文件中，主要提供了以下几个方面的功能：

时间点：std::chrono::system_clock::time_point表示一个绝对时间点，使用系统时钟的历元来表示。
时间间隔：std::chrono::duration表示一段时间间隔，可以表示任何类型的时间单位（如秒、毫秒、微秒等），并可以与时间点进行加减运算。
时间流：std::chrono::time_point_cast和std::chrono::duration_cast可以将时间点或时间间隔转换为指定的时间单位。
计时器：std::chrono::high_resolution_clock是一个高精度计时器，可以用于测量代码执行时间。

以下是一个简单的示例，演示如何使用<chrono>头文件测量代码执行时间：

#include <iostream>  
#include <chrono>  
  
int main() {  
    auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now(); // 记录开始时间  
    // 执行需要计时的代码  
    // ...  
    auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now(); // 记录结束时间  
    std::chrono::duration<double> elapsed = end - start; // 计算执行时间  
    std::cout << "Elapsed time: " << elapsed.count() << " seconds" << std::endl; // 输出执行时间  
    return 0;  
}

2.1.7 ctime介绍

#include <ctime>是C++标准库中的一个头文件，它提供了与时间相关的函数和数据类型。这个头文件主要用于获取和操作系统时间。

在<ctime>头文件中，主要提供了以下几个方面的功能：

时间获取：std::time()函数用于获取当前的系统时间，返回一个表示当前时间的time_t类型的值。
时间转换：std::gmtime()函数用于将一个time_t类型的值转换为对应的UTC时间，返回一个指向struct tm的指针。std::localtime()函数用于将一个time_t类型的值转换为对应的本地时间，返回一个指向structtm的指针。
时间格式化：std::strftime()函数用于将时间格式化为指定的字符串，返回一个指向格式化后的字符串的指针。
字符串解析：std::strptime()函数用于将格式化的字符串解析为时间，返回一个指向解析结果的指针。
日期计算：std::mktime()函数用于将一个structtm结构体转换为对应的time_t类型的值。

以下是一个简单的示例，演示如何使用<ctime>头文件获取和格式化当前时间：

#include <iostream>  
#include <ctime>  
  
int main() {  
    time_t now = time(0); // 获取当前时间  
    struct tm *tm_now = localtime(&now); // 转换为本地时间  
    char time_str[50];  
    strftime(time_str, sizeof(time_str), "%Y-%m-%d %H:%M:%S", tm_now); // 格式化时间  
    std::cout << "Current time: " << time_str << std::endl; // 输出当前时间  
    return 0;  
}

2.1.8 sstream介绍

#include <sstream>是C++标准库中的一个头文件，它提供了字符串流（string stream）的功能，用于对字符串进行格式化和解析。

在<sstream>头文件中，主要提供了以下几个方面的功能：

字符串流：std::stringstream类是一个字符串流，可以像其他流（如std::cout）一样进行读写操作。使用std::stringstream可以对字符串进行格式化、拼接、分割等操作。
格式化：std::stringstream支持使用插入运算符（<<）将数据插入到流中，并使用提取运算符（>>）从流中提取数据。可以设置流的格式化选项，如浮点数的小数位数、整数基数等。
字符串拼接：std::stringstream支持使用operator+进行字符串拼接，可以将两个字符串流连接起来。
字符串分割：std::stringstream支持使用std::stringstream::getline()函数从流中读取一行数据，并使用std::stringstream::read()函数读取指定长度的数据。可以将字符串流中的数据分割成多个子串。

以下是一个简单的示例，演示如何使用<sstream>头文件将一个整数转换为字符串，并进行格式化：

#include <iostream>  
#include <sstream>  
  
int main() {  
    int number = 12345;  
    std::stringstream ss;  
    ss << std::setw(10) << std::setfill('0') << std::right << number;  
    std::string formattedNumber = ss.str();  
    std::cout << "Formatted number: " << formattedNumber << std::endl; // 输出结果为"000000012345"  
    return 0;  
}

2.1.9 condition_variable介绍

#include <condition_variable>是C++标准库中的一个头文件，它提供了条件变量的功能，用于在多线程编程中实现线程间的同步。

条件变量是一种同步机制，它允许一个或多个线程等待某个条件成立，直到其他线程通知它们条件已经满足。在C++中，std::condition_variable类提供了条件变量的接口。

std::condition_variable类具有以下主要成员函数：

wait()：阻塞当前线程，直到其他线程调用notify_one()或notify_all()函数。
wait_for()：阻塞当前线程一段时间，直到其他线程调用notify_one()或notify_all()函数。
wait_until()：阻塞当前线程直到到达指定的时间点，或者直到其他线程调用notify_one()或notify_all()函数。
notify_one()：唤醒一个正在等待的线程。
notify_all()：唤醒所有正在等待的线程。

使用条件变量时，通常需要配合互斥锁（如std::mutex）使用，以确保在访问共享数据时不会被其他线程同时访问。以下是一个简单的示例，演示了如何使用条件变量实现线程间的同步：

#include <iostream>  
#include <thread>  
#include <mutex>  
#include <condition_variable>  
  
std::mutex mtx;  
std::condition_variable cv;  
int count = 0;  
  
void increment() {  
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);  
    while (count < 10) {  
        std::cout << count << std::endl;  
        ++count;  
        cv.wait(lock); // 等待其他线程调用notify_one()或notify_all()  
    }  
    cv.notify_one(); // 通知一个正在等待的线程  
}  
  
void decrement() {  
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);  
    while (count > 0) {  
        --count;  
        cv.notify_one(); // 通知一个正在等待的线程  
        cv.wait(lock); // 等待其他线程调用notify_one()或notify_all()  
    }  
    cv.notify_all(); // 通知所有正在等待的线程  
}  
  
int main() {  
    std::thread incrementThread(increment);  
    std::thread decrementThread(decrement);  
    incrementThread.join();  
    decrementThread.join();  
    return 0;  
}

2.1.10 opencv2/core/core.hpp介绍

#include <opencv2/core/core.hpp> 是OpenCV库中的一个头文件，它包含了OpenCV核心功能模块的接口和类。OpenCV（Open Source Computer Vision Library）是一个开源的计算机视觉和机器学习库，广泛应用于图像处理、计算机视觉、机器学习等领域。

<opencv2/core/core.hpp> 提供了许多基本的数据结构和算法，用于图像处理和计算机视觉任务。以下是一些主要的功能和类：

Mat 类：这是OpenCV中最常用的数据结构，用于存储图像、矩阵等数据。它提供了许多操作和函数，如读取、写入、矩阵运算等。
Size 类：用于表示图像或矩阵的尺寸，可以通过 Size(width, height) 构造函数进行创建。
Point 类：用于表示二维或三维空间中的点，可以通过 Point(x, y) 构造函数进行创建。
Scalar 类：用于表示颜色或数值的标量，通常用于图像处理中的颜色转换和阈值操作。
Range 类：用于表示范围，常用于遍历图像或矩阵的一部分区域。
Algorithm 类：提供了一系列基本的机器学习算法和函数，如直方图计算、特征提取等。
Utility 类：提供了一些实用的工具函数，如数学运算、类型转换等。

<opencv2/core/core.hpp> 是OpenCV库的核心部分，许多其他的模块和功能都依赖于这个头文件。

2.1.11 librealsense2/rs.hpp介绍

#include <librealsense2/rs.hpp> 是一个用于包含 Intel RealSense 库的 C++ 头文件。RealSense 是 Intel 开发的一个用于计算机视觉的库，它允许计算机从摄像头捕获深度、彩色和红外等传感器数据，并对其进行处理和分析。

通过包含这个头文件，你可以使用 RealSense 库提供的各种功能和类。这些功能包括：

深度传感器捕获：使用 Intel RealSense 摄像头捕获深度数据，生成三维点云数据。
彩色和红外传感器捕获：捕获彩色和红外图像，用于颜色识别、物体检测等任务。
传感器同步：同时捕获多个传感器的数据，如深度和彩色图像的同步。
点云处理：对捕获的点云数据进行处理和分析，如滤波、分割、测量等。
姿态估计：使用深度数据估计物体的姿态和位置。
光照和颜色校准：对传感器数据进行校准，以获得更准确的结果。

2.1.12 librealsense2/rsutil.h介绍

#include "librealsense2/rsutil.h" 是 Intel RealSense 库中的一个头文件，用于提供一些实用工具和辅助功能。

rsutil.h 包含了一些用于处理 RealSense 数据的实用函数和辅助功能，例如：

数据流管理：提供了用于管理 RealSense 数据流的函数，如开始和停止数据流、查询设备状态等。
帧处理：提供了用于处理捕获的帧数据的函数，如获取帧数据、解码帧数据等。
传感器控制：提供了用于控制 RealSense 摄像头传感器功能的函数，如设置传感器模式、配置传感器参数等。
图像处理：提供了一些图像处理功能，如缩放、旋转、裁剪等。
日志和调试：提供了用于记录日志和调试信息的函数，以便开发人员可以更好地了解程序运行情况。

通过使用 rsutil.h 中的函数和功能，你可以更方便地处理和控制 RealSense 摄像头捕获的数据，并进行相关的图像处理和分析任务。

2.1.13 System介绍

该库位于Include文件夹。

2.2代码总结

通过分析引用的库文件，可以总结如下：

标准库：
- #include <signal.h>：提供了信号处理功能，例如发送和接收信号。
- #include <stdlib.h>：提供了各种常用的函数，如内存分配、随机数生成等。
- #include <iostream>：提供了标准输入输出功能，允许程序从标准输入读取数据并写入标准输出。
- #include <algorithm>：提供了各种算法，如排序、查找等。
- #include <fstream>：提供了文件操作功能，允许程序读取和写入文件。
- #include <chrono> 和 #include <ctime>：提供了日期和时间功能，包括获取当前时间、格式化日期等。
- #include <sstream>：提供了字符串流的功能，可以方便地进行字符串格式化操作。
条件变量库：
- #include <condition_variable>：提供了条件变量的功能，用于实现线程间的同步。
OpenCV库：
- #include <opencv2/core/core.hpp>：OpenCV的核心头文件，提供了图像处理、计算机视觉等功能。
RealSense库：
- #include <librealsense2/rs.hpp> 和 #include "librealsense2/rsutil.h"：Intel RealSense库的头文件，用于捕捉和解析来自摄像头的深度、彩色、红外等传感器数据。
自定义库：
- #include <System.h>：一个自定义的头文件，可能提供系统级别的功能或定义，但具体内容需要查看该头文件的内容才能确定。

文章来源:https://blog.csdn.net/anananajiushiwo/article/details/135102565
本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系我的编程经验分享网邮箱：veading@qq.com进行投诉反馈，一经查实，立即删除！