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3D视觉点云处理与机器人视觉引导抓取定位

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 课程大纲 · 应用场景与行业需求
课程导入学习目标
02
3D视觉基础
深度相机原理（结构光 · ToF · 双目）
3D视觉基础深度相机原理
03
点云预处理
体素滤波 · 统计滤波 · 半径滤波
点云预处理体素滤波
04
点云配准
ICP · NDT · 特征匹配（FPFH
点云配准ICP
05
点云分割
平面分割（RANSAC） · 欧式聚类 · 区域生长
点云分割RANSAC
06
点云特征提取
法线估计 · 曲率计算 · 关键点检测（ISS
点云特征提取法线估计
07
三维目标识别
基于模板匹配（Point Pair… · 基于深度学习（PointNet · PointNet++）的识别方法
三维目标识别Point
08
位姿估计基础
刚体变换 · 旋转矩阵 · 四元数
位姿估计基础刚体变换
09
抓取位姿表示
抓取点定义 · 抓取坐标系 · 抓取质量度量（力闭合
抓取位姿表示抓取点定义
10
机器人运动学基础
正逆运动学 · 工作空间 · 工具坐标系标定
机器人运动学基础正逆运动学
11
手眼标定实战
AX=XB求解 · Tsai-Lenz与Park-Mar… · 以及标定误差分析与优化
手眼标定实战AX
12
点云与机器人坐标系统一
相机到机器人基座的变换矩阵求解 · 以及多视角点云拼接与场景重建
点云机器人坐标系统一
13
抓取规划基础
抓取点采样 · 抓取姿态评分 · 碰撞检测
抓取规划基础抓取点采样
14
基于几何的抓取位姿生成
利用超二次曲面 · 圆柱/长方体拟合 · 以及平面抓取与边缘抓取策略
基于几何的抓取位…利用超二次曲面
15
基于学习的抓取检测
GraspNet · GG-CNN · PointNetGPD等模型原理与训…
基于学习的抓取检…GraspNet
16
点云深度学习实战
PointNet/PointNet+… · 以及如何用于抓取候选生成
点云深度学习实战PointNet/Poi…
17
机器人视觉引导抓取系统架构
硬件选型（相机 · 机械臂 · 夹爪）
机器人视觉引导抓…硬件选型
18
ROS环境搭建与点云处理
ROS/ROS2中的点云消息 · PCL库集成 · 可视化工具（RViz）与调试技巧
ROS环境搭建
19
抓取场景仿真
使用CoppeliaSim · Gazebo或Isaac Sim搭建… · 生成合成点云与抓取测试
抓取场景仿真CoppeliaSim
20
真实场景点云采集与标注
相机标定 · 点云采集流程 · 标注工具（LabelCloud
真实场景点云采集标注
21
抓取位姿优化
基于力闭合的局部优化 · 抓取鲁棒性分析 · 以及考虑物体材质与摩擦系数的调整
抓取位姿优化基于力闭合的局部…
22
动态场景与运动物体抓取
点云配准跟踪 · 速度估计 · 轨迹预测
动态场景运动物体抓取
23
多物体堆叠场景抓取
场景分割 · 遮挡处理 · 抓取顺序规划
多物体堆叠场景抓…场景分割
24
抓取失败检测与恢复
力/力矩反馈 · 视觉反馈 · 以及重试策略与异常处理
抓取失败检测恢复
25
案例实战
基于RGB-D相机的桌面物体抓取（从…
案例实战RGB-D
26
案例实战
工业零件分拣与上料（基于点云模板匹配…
案例实战工业零件分拣
27
案例实战
物流包裹抓取与码垛（点云分割 · 平面检测 · 抓取规划与路径规划）
案例实战物流包裹抓取
28
常见问题与调试
点云噪声 · 光照影响 · 标定误差
常见问题调试
29
综合项目
设计一个完整的3D视觉引导抓取系统（… · 方案设计 · 实现与测试）
综合项目设计一个完整的3…
30
课程总结与进阶方向
技术趋势（大模型 · 端到端抓取） · 学习资源
课程总结进阶方向