ros2_bag_utils

提供针对 ROS 2 bag 的实用工具，包含 frame_id 重写、topic 重命名、tf_static 写入等功能。

功能简介

rewrite_frame_id：根据配置，将已录制 rosbag2 中指定 topic 的 header.frame_id 批量替换，并生成新的 bag。
rewrite_tf_static_frame_id：对 /tf_static topic 中的 frame 名称进行批量改写，并生成新的 bag。
rename_topic：根据配置，将已录制 rosbag2 中的 topic 名称进行重命名，并生成新的 bag。
write_tf_static：根据外参配置文件，向 rosbag2 中写入 tf_static 变换信息。
filter_pointcloud_xyzi：将指定 PointCloud2 topic 的点云字段裁剪为常见的 x/y/z/intensity 四个字段。
export_assets：解析 rosbag2 中的点云、图像、/tf_static，并导出为 PCD/PNG/YAML 等通用格式
fuse_pointclouds: 将多个激光雷达 PCD 点云融合到统一坐标系。

安装与构建

colcon build --packages-select ros2_bag_utils
source install/setup.bash

依赖说明：请确保环境已安装 python-lzf（例如 pip install python-lzf 或 sudo apt install python3-lzf），以便导出的 PCD 使用 LZF 压缩格式。

fuse_pointclouds

配置文件格式（fuse_pointclouds）

示例：config/fuse_pointclouds.example.yaml

input_root: /path/to/exported/data
base_frame: base_link
reference_lidar: lidar_name
time_tolerance_ms: 10.0
lidar_subdir: lidar
calib_subdir: calib
overwrite: false

input_root: 包含点云和外参的根目录。
base_frame: 目标基准坐标系。
reference_lidar: 参考时间轴的激光雷达名称。
time_tolerance_ms: 时间匹配容差（毫秒）。
lidar_subdir: 点云子目录（默认 lidar）。
calib_subdir: 外参子目录（默认 calib）。
overwrite: 是否覆盖现有输出目录。

命令行使用（fuse_pointclouds）

ros2 run ros2_bag_utils fuse_pointclouds --config /path/to/config.yaml

命令行参数可覆盖配置文件：

--input-root：输入根目录
--base-frame：基准坐标系
--reference-lidar：参考激光雷达名称
--time-tolerance-ms：时间容差（毫秒）
--lidar-subdir：点云子目录
--calib-subdir：外参子目录
--overwrite：覆盖输出目录

Launch 调用（fuse_pointclouds）

ros2 launch ros2_bag_utils fuse_pointclouds.launch.py \
  config_file:=/path/to/config.yaml

行为规范（fuse_pointclouds）

读取指定目录下的 PCD 文件，根据时间戳匹配多个激光雷达的点云。
使用外参文件中的四元数和平移，将点云变换到统一坐标系。
输出融合后的点云到 input_root/lidar/base_frame/ 目录。
支持 ASCII、二进制和压缩 PCD 格式。
依赖 wind-pypcd、scipy、numpy、PyYAML。

rewrite_frame_id

配置文件格式（rewrite_frame_id）

示例：config/rewrite_frame_id.example.yaml

input_bag: /path/to/original_bag
output_bag: /path/to/output_bag  # 可选，缺省时自动追加后缀
mappings:
  /example/topic: base_link
  /another/topic: camera_link

命令行使用（rewrite_frame_id）

ros2 run ros2_bag_utils rewrite_frame_id --config /path/to/config.yaml

命令行参数可覆盖配置文件：

--input-bag：输入 bag 目录
--output-bag：输出 bag 目录（可选）
--topic-map topic:=frame：可重复指定，覆盖原配置

Launch 调用（rewrite_frame_id）

ros2 launch ros2_bag_utils rewrite_frame_id.launch.py \
  config_file:=/path/to/config.yaml \
  input_bag:=/override/input/bag \
  topic_map:="/topic:=new_frame;/topic2:=map"

行为规范（rewrite_frame_id）

如配置中的 topic 不存在或没有消息，将直接报错退出。
如消息缺少 header.frame_id 字段，同样报错。
如果 bag 中存在 /tf_static，且变换中的 parent/child frame 命中被替换的旧 frame，会自动同步改写，保持 tf 树一致。
当检测到同一 topic 的消息使用不同的 frame_id，或同一旧 frame 被要求映射到多个新 frame 时会报错提示。
输出 bag 与输入 bag 采用相同的 storage/serialization 插件，并保存到新的目录中。

rewrite_tf_static_frame_id

配置文件格式（rewrite_tf_static_frame_id）

示例：config/rewrite_tf_static_frame_id.example.yaml

input_bag: /path/to/original_bag
output_bag: /path/to/output_bag  # 可选，缺省时自动追加后缀
frames:
  old_frame_a: new_frame_a
  old_frame_b: new_frame_b

命令行使用（rewrite_tf_static_frame_id）

ros2 run ros2_bag_utils rewrite_tf_static_frame_id --config /path/to/config.yaml

命令行参数可覆盖配置文件：

--input-bag：输入 bag 目录
--output-bag：输出 bag 目录（可选）
--frame-map old:=new：可重复指定，覆盖原配置

Launch 调用（rewrite_tf_static_frame_id）

ros2 launch ros2_bag_utils rewrite_tf_static_frame_id.launch.py \
  config_file:=/path/to/config.yaml \
  input_bag:=/override/input/bag \
  frame_map:="old:=new;foo:=bar"

行为规范（rewrite_tf_static_frame_id）

仅对 /tf_static topic 进行处理，其余 topic 原样拷贝。
同时改写 TransformStamped 的 header.frame_id（parent）与 child_frame_id。
当旧 frame 在 bag 中未出现时给出警告但不会中断，仍会输出新 bag。
改写成功后输出改写统计，包括映射列表及修改前后的 tf 连线摘要。

rename_topic

配置文件格式（rename_topic）

示例：config/rename_topic.example.yaml

input_bag: /path/to/original_bag
output_bag: /path/to/output_bag  # 可选，缺省时自动追加后缀
mappings:
  /old/topic: /new/topic
  /another/old: /another/new

命令行使用（rename_topic）

ros2 run ros2_bag_utils rename_topic --config /path/to/config.yaml

命令行参数可覆盖配置文件：

--input-bag：输入 bag 目录
--output-bag：输出 bag 目录（可选）
--topic-map old:=new：可重复指定，覆盖原配置

Launch 调用（rename_topic）

ros2 launch ros2_bag_utils rename_topic.launch.py \
  config_file:=/path/to/config.yaml \
  input_bag:=/override/input/bag \
  topic_map:="/old:=/new;/foo:=/bar"

行为规范（rename_topic）

若旧 topic 不存在或无消息，将直接报错终止。
若新 topic 已存在于原 bag 或多个旧 topic 指向同一新 topic，同样报错。
输出 bag 使用与输入相同的 storage/serialization 插件并写入新目录，metadata 中的 topic 名称会同步更新。

write_tf_static

配置文件格式（write_tf_static）

示例：config/write_tf_static.example.yaml

input_bag: /path/to/original_bag
output_bag: /path/to/output_bag  # 可选，缺省时自动追加后缀

lidars:  # 可选，存在则处理
  lidar0:
    topic: "/sensing/lidar/lidar0/pointcloud_raw"
    extrinsics: "/absolute/path/to/lidar0_extrinsics.yaml"
  lidar1:
    topic: "/sensing/lidar/lidar1/pointcloud_raw"
    extrinsics: "/absolute/path/to/lidar1_extrinsics.yaml"

cameras:  # 可选，存在则处理
  cam0:
    topic: "/sensing/camera/cam0/image_ptr"
    extrinsics: "/absolute/path/to/cam0_extrinsics.yaml"

外参文件格式：

parent_frame: base_link
child_frame: lidar_lidar0
transform:
  translation:
    x: 1.250
    y: 0.000
    z: 1.600
  rotation_quaternion:
    x: 0.000
    y: 0.000
    z: 0.000
    w: 1.000

命令行使用（write_tf_static）

ros2 run ros2_bag_utils write_tf_static --config /path/to/config.yaml

Launch 调用（write_tf_static）

ros2 launch ros2_bag_utils write_tf_static.launch.py \
  config_file:=/path/to/config.yaml \
  input_bag:=/override/input/bag

行为规范（write_tf_static）

外参文件不存在或格式错误时发出警告并跳过该设备，不会终止程序。
检查 frame 名称是否符合 ROS 规范，不规范时跳过。
若原 bag 已存在 /tf_static topic，会发出警告并合并变换。
使用原 bag 第一条消息的时间戳作为 tf_static 的时间戳。

filter_pointcloud_xyzi

配置文件格式（filter_pointcloud_xyzi）

示例：config/filter_pointcloud_xyzi.example.yaml

input_bag: /path/to/original_bag
output_bag: /path/to/output_bag  # 可选，缺省时自动追加后缀
topics:
  - /sensing/lidar/front/pointcloud_raw
  - /sensing/lidar/rear/pointcloud_raw

命令行使用（filter_pointcloud_xyzi）

ros2 run ros2_bag_utils filter_pointcloud_xyzi --config /path/to/config.yaml

命令行参数可覆盖配置文件：

--input-bag：输入 bag 目录
--output-bag：输出 bag 目录（可选）
--topic /foo/points：可重复指定，覆盖原配置

Launch 调用（filter_pointcloud_xyzi）

ros2 launch ros2_bag_utils filter_pointcloud_xyzi.launch.py \
  config_file:=/path/to/config.yaml \
  input_bag:=/override/input/bag \
  topics:="/topic_a;/topic_b"

行为规范（filter_pointcloud_xyzi）

仅当目标 topic 的所有消息同时包含 x、y、z、intensity 且类型为 float32 时会执行裁剪。
如任意目标 topic 的任意消息缺失上述字段或字段类型不符合要求，将立即报错并终止。
输出 bag 与输入 bag 使用相同的 storage/serialization 插件，并写入新的目录，目标 topic 的消息仅保留 xyzi 字段。

export_assets

配置文件格式（export_assets）

示例：config/export_assets.example.yaml

input_bag: /path/to/rosbag2_directory
output_root: /path/to/export_root  # 可选，缺省时自动生成 *_exported
base_frame: base_link              # 可选，外参统一到的基准坐标系
filename_style: ns                  # 默认纳秒命名，可设置为 datetime
filename_time_source: header        # 默认使用 header.stamp，可改为 bag
# filename_time_format: "%Y%m%d_%H%M%S"  # 仅当 filename_style=datetime 时有效

lidar:
  topics:
    - /sensing/lidar/front/points_raw
  output_subdir: lidar

camera:
  topics:
    - /sensing/camera/front/image_raw
  output_subdir: camera

tf_static:
  enabled: true
  output_subdir: calib

filename_time_format: "%Y%m%dT%H%M%S_%f"
overwrite: false

命令行使用（export_assets）

ros2 run ros2_bag_utils export_assets --config /path/to/config.yaml

常用覆盖参数：

--input-bag：输入 bag 目录
--output-root：导出根目录
--base-frame：外参统一到的基准 frame
--lidar-topic /topic：可重复指定点云 topic
--camera-topic /topic：可重复指定图像 topic
--disable-lidar：跳过点云导出（等同于在配置中将 lidar.enabled: false）
--disable-tf-static：跳过外参导出
--overwrite：若输出目录已存在则清空后重建
--filename-style {ns,datetime}：选择文件命名样式；datetime 可结合 24 小时制格式
--filename-time-source {header,bag}：选择时间来源，默认 header

Launch 调用（export_assets）

ros2 launch ros2_bag_utils export_assets.launch.py \
  config_file:=/path/to/config.yaml \
  input_bag:=/path/to/bag \
  output_root:=/path/to/export \
  lidar_topics:="/lidar_a;/lidar_b" \
  camera_topics:="/cam/image" \
  overwrite:=true

行为规范（export_assets）

自动识别 sensor_msgs/msg/PointCloud2、sensor_msgs/msg/Image、sensor_msgs/msg/CompressedImage 以及 /tf_static。
点云导出为 .pcd，采用 PCD v0.7 格式。输出的 PCD 存储格式可通过 pcd_format 配置控制（取值：uncompressed、ascii 或 compressed，默认 uncompressed）。点云字段保留由 pointcloud_format 控制（取值：auto/xyz/xyzi/xyzit，默认为 auto）。
图像统一保存为 .png，原始图像根据编码解码，压缩图像先解压再保存。
tf_static 将尝试构建到 base_frame 的变换链，缺失时给出警告；如 bag 中不存在 base_frame，会报错并停止写入外参。
点云、图像分别按 frame_id 归档到 lidar/、camera/ 子目录，每帧以采样时间命名；外参写入 calib/ 下 frame_extrinsics.yaml 文件。
可通过配置项 lidar.enabled: false 或 CLI --disable-lidar 显式禁用点云导出，避免解析 PointCloud2（加速仅导出相机数据的流程）。
默认使用消息 header.stamp 的纳秒值作为文件名；可通过配置切换为 24 小时制时间字符串。
处理过程中使用 rich 进度条展示点云与图像的处理进度；若环境缺少 rich 会降级为日志提示。

测试

colcon test --packages-select ros2_bag_utils

Name		Name	Last commit message	Last commit date
Latest commit History 2 Commits
.devcontainer		.devcontainer
calib		calib
script		script
script_camera		script_camera
script_lidar		script_lidar
src/ros2_bag_utils		src/ros2_bag_utils
README.md		README.md

Bobo2sky/ros2_bag_utils

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fuse_pointclouds

配置文件格式（fuse_pointclouds）

命令行使用（fuse_pointclouds）

Launch 调用（fuse_pointclouds）

行为规范（fuse_pointclouds）

rewrite_frame_id

配置文件格式（rewrite_frame_id）

命令行使用（rewrite_frame_id）

Launch 调用（rewrite_frame_id）

行为规范（rewrite_frame_id）

rewrite_tf_static_frame_id

配置文件格式（rewrite_tf_static_frame_id）

命令行使用（rewrite_tf_static_frame_id）

Launch 调用（rewrite_tf_static_frame_id）

行为规范（rewrite_tf_static_frame_id）

rename_topic

配置文件格式（rename_topic）

命令行使用（rename_topic）

Launch 调用（rename_topic）

行为规范（rename_topic）

write_tf_static

配置文件格式（write_tf_static）

命令行使用（write_tf_static）

Launch 调用（write_tf_static）

行为规范（write_tf_static）

filter_pointcloud_xyzi

配置文件格式（filter_pointcloud_xyzi）

命令行使用（filter_pointcloud_xyzi）

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行为规范（filter_pointcloud_xyzi）

export_assets

配置文件格式（export_assets）

命令行使用（export_assets）

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