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fov-filter

基于 ROS1 的 PointCloud2 FOV 过滤器。它直接读取 bag 包中的点云话题，按多个水平/垂直 FOV 区域以及距离范围做实时过滤，并把结果发布到 ROS 话题。

这个包自带 bag 播放控制，不依赖 rosbag play，因此支持：

  • 暂停 / 继续
  • 单步前进 / 单步后退
  • 动态新增、更新、删除 FOV 区域
  • 参数变化后立即对当前帧重新过滤并重发
  • 可选把被过滤掉的点云标成红色单独可视化

依赖

  • Python >= 3.8
  • numpy
  • PyYAML
  • ROS1 环境（提供 rospy、rosbag、sensor_msgs、std_msgs、rosgraph_msgs）

安装

建议在已 source ROS 环境后安装：

cd /home/ww/test/scripts/fov_filter
uv venv --python "$(which python3)" --system-site-packages
source .venv_ros/bin/activate
source /opt/ros/noetic/setup.bash
uv pip install -e .

如果你的 python3 来自 conda 或其它自定义环境，这种方式会把当前 Python 环境里的 ROS 相关运行时依赖一并复用进去，通常比裸 uv venv 更稳。

构建 wheel：

uv build --wheel

从 wheel 安装：

uv pip install dist/fov_filter-0.1.0-py3-none-any.whl

构建结果在 dist/ 下，安装后可直接使用三个命令：

  • fov-filter
  • fov-filter-ctl
  • fov-filter-ui

启动

source /opt/ros/noetic/setup.bash
roscore

另开终端运行：

source /opt/ros/noetic/setup.bash
fov-filter \
  --bag /home/ww/bags/ren/go7.bag \
  --topic /mfla/frame_cloud \
  --paint-rejected \
  --region front:-45:45:-15:20 \
  --region side_left:45:110:-20:25

默认发布的话题：

  • /fov_filter/cloud：过滤后保留的点云
  • /fov_filter/rejected：被过滤掉的点云
  • /fov_filter/visualized：可选的彩色可视化点云，过滤掉的点为红色
  • /fov_filter/state：当前播放与区域状态，JSON 字符串
  • /fov_filter/command：控制命令输入，JSON 字符串

动态控制

如果你不想手动敲命令，直接开桌面滑块面板：

fov-filter-ui

建议的使用方式：

  1. 先启动 fov-filter
  2. 再启动 fov-filter-ui
  3. 在 UI 里拖动帧滑块，并结合区域数值输入做精调

UI 提供：

  • 播放 / 暂停 / 前进一帧 / 后退一帧
  • bag 帧位置滑块
  • 播放倍率步进输入器
  • 区域列表
  • 水平 / 垂直角 / 距离的滑块 + 手动输入
  • 动态新增 / 删除区域
  • paint_rejected、publish_rejected、loop 开关
  • 配置文件加载 / 导出按钮
  • 橙红主按钮 + 暖色滑块的统一配色

暂停：

fov-filter-ctl pause

继续播放：

fov-filter-ctl play

单步前进和后退：

fov-filter-ctl next
fov-filter-ctl prev

动态新增区域：

fov-filter-ctl add \
  --name center \
  --h-min -30 --h-max 30 \
  --v-min -10 --v-max 15 \
  --d-min 0.0 --d-max 1.6

更新区域：

fov-filter-ctl update \
  --name center \
  --h-min -20 --h-max 20 \
  --v-min -8 --v-max 12 \
  --d-min 0.0 --d-max 1.2

删除区域：

fov-filter-ctl remove --name center

查看当前状态：

fov-filter-ctl status

从 TOML/YAML 重新加载配置：

fov-filter-ctl load-config /home/ww/test/scripts/fov_filter/config.example.toml

导出当前启用区域为 filter_regions YAML：

fov-filter-ctl export-config ./filter_regions.yaml

配置文件

可使用 --config 指定 TOML/YAML 文件。示例 TOML 见 config.example.toml。UI 和 fov-filter-ctl export-config 导出的 YAML 顶层为 filter_regions:。

参数说明

  • --bag：bag 文件路径
  • --topic：需要读取的 PointCloud2 话题
  • --region：启动时添加的区域，格式 name:hmin:hmax:vmin:vmax[:enabled][:dmin:dmax]
  • --rate：播放倍率，默认 1.0
  • --start-paused：启动后先暂停
  • --loop：播到末尾后循环
  • --paint-rejected：发布彩色可视化点云并将过滤点标红
  • --publish-clock：同步发布 /clock

水平角定义为 atan2(y, x)，内部按 [0, 360) 归一化比较，因此同时支持 -45..45 和 315..45 这两种写法。垂直角定义为 atan2(z, hypot(x, y))，范围 [-90, 90] 度。距离使用三维欧氏距离，单位米，当前默认编辑范围为 0~2m。

若未配置任何启用中的区域，则默认不过滤，直接保留所有有效点。