evo工具主要有如下六个常用命令：

• evo_ape - 用于评估绝对位姿误差；
• evo_rpe- 用于评估相对位姿误差；
• evo_traj - 这个主要是用来画轨迹、输出轨迹文件、转换数据格式等功能；
• evo_res- 比较来自evo_ape或evo_rpe生成的一个或多个结果文件的工具；
• evo_fig - （实验）工具，用于重新打开序列化图（使用–serialize_plot保存）；
• evo_config - 这个主要用于evo工具全局设置和配置文件操作。

evo参数设置

#改变背景为白色背景的网格
evo_config set plot_seaborn_style whitegrid
#设置字体类型和比例
evo_config set plot_fontfamily serif plot_fontscale 1.3
#设置轨迹线宽
evo_config set plot_linewidth 1.2
#改变参考轨迹的线条样式:
evo_config set plot_reference_linestyle -
#设置参考线颜色为红色
evo_config set plot_reference_color red
#使用 LaTeX 渲染器，因为我们使用 LaTeX 来写论文，所以我们也想使用 LaTeX 来渲染图中的字体:
evo_config set plot_usetex
#您可能需要将 plot texsystem 参数更改为机器上安装的 LaTeX 系统，如果这在第一次尝试时不起作用。
evo_config set plot_texsystem pdflatex
#设置画图的图像大小为宽10 高9
evo_config set plot_figsize 10 9

evo_traj

evo_traj命令十分有用，它主要用于画轨迹图、表格，转换数据格式等等操作。

读取bag轨迹

evo_traj bag data.bag /odom /tf:map.base_link --ref /groundtruth

将bag格式的数据导出为tum格式

evo_traj bag .bag --all_topics --save_as_tum 

将所有轨迹画到一个图里并保存

evo_traj tum --sync  -p --plot_mode xy --save_plot SAVE_PLOT --ref REF traj_file ...

• --sync
  associate trajectories via matching timestamps , requires --ref
• --ref REF
  trajectory that will be marked/used as the reference
• -p, --plot
  show plot window
• --plot_mode {xy,xz,yx,yz,zx,zy,xyz}
  the axes for plot projection
• --save_plot SAVE_PLOT
  path to save plo

指标度量

这些内置的命令行应用程序可以让你根据参考(groundtruth)评估估计的轨迹

• evo_ape
• evo_rpe

command format reference-trajectory estimated-trajectory [options] 

• command:
  • evo_ape
  • evo_rpe
• format:
  • kitti
  • tum
  • euroc
  • bag
  • bag2

evo_ape

用于评估两条轨迹的绝对位姿误差

对于SLAM系统， 估计轨迹的全局一致性是重要度量，如何评估全局一致性？ 就是通过比较被估计值和真值轨迹之间的绝对距离来得到。

首先将两条轨迹对齐。记$P_{1:n}$代表轨迹的估计，$Q_{1:n}$代表真值轨迹，则时间戳$i$处的绝对估计误差为：
$$F_i=Q_i^{-1}S{P}_i$$
则针对所有时刻定义平移分量的 均方根误差(RMSE)、和方差（SSE)：
$$\begin{array}{c}RMSE(F_{1:n}):={\left(\sum _{i=1}^n\Vert \mathrm{Trans}(F_i){\Vert }^2\right)}^{1/2}\\ SSE:=\sum _{i=1}^n\Vert \mathrm{Trans}(F_i){\Vert }^2\end{array}$$

evo_ape tum -a -p --save_plot SAVE_PLOT --plot_mode xy  --save_results SAVE_RESULTS ref_file est_file

• -a, --align
  alignment with Umeyama’s method (no scale)
• -p, --plot
  show plot window
• --plot_mode {xy,xz,yx,yz,zx,zy,xyz}
  the axes for plot projection
• --save_plot SAVE_PLOT
  path to save plot
• --save_results SAVE_RESULTS
  .zip file path to store results

evo_rpe

相对位姿误差测量了轨迹在一个固定的时间区间 $\Delta$内的局部准确度。 因此，相对位姿误差对应轨迹的漂移。

$E_i:=(Q_i^{-1}{Q}_{i+\Delta }{)}^{-1}(P_i^{-1}{P}_{i+\Delta })$

根据上式，对于一个有n个相机位姿的序列中，我们获得$m=n-\Delta$ 个独立的沿着序列的相对位姿误差。则可以定义平移分量的的所有时刻的均方根误差RMSE:
$$RMSE(E_{1:n},\Delta ):=(\frac{1}{m}\sum _{i=1}^m\Vert \mathrm{Trans}({\mathrm{E}}_{\mathrm{i}}){\Vert }^2{)}^{1/2}$$
上式中的 $(P_i^{-1}{P}_{i+\Delta })$ 是估计的$(Q_i^{-1}{Q}_{i+\Delta })$，计算 $(Q_i^{-1}{Q}_{i+\Delta }{)}^{-1}(P_i^{-1}{P}_{i+\Delta })$ 可以直观的得到两条轨迹的差值；

此处计算的是$E_i$的平移分量，旋转误差也可以被估计，但一般平移误差就足够了（因为旋转误差会随着平移误差的上升而增加）。时间参数 $\Delta$对于帧速较快的相同，如30Hz的传感器，可选择$\Delta =30$以得到每秒的漂移。

结果比较

evo_res  --use_rel_time --use_filenames -p --save_plot SAVE_PLOT --save_table SAVE_TABLE result_files [result_files ...]

• --use_rel_time
  use relative timestamps if available
• --use_filenames
  use the filenames to label the data
• -p, --plot
  show plot window
• --save_plot SAVE_PLOT
  path to save plot
• --save_table SAVE_TABLE
  path to a file to save the results in a table

参考链接
github wiki