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坐标变换与外参标定实战

📚 共计 30 章节

01

坐标系基础：刚体运动与旋转矩阵

刚体变换、旋转矩阵性质与坐标系定义

基础矩阵

02

旋转向量与欧拉角：从理论到代码

轴角表示、万向锁、转换实现

旋转欧拉角

03

四元数：原理、运算与插值

四元数乘法、球面线性插值(SLERP)

四元数插值

04

李群与李代数：SO(3)与SE(3)的指数映射

李代数求导、扰动模型、指数/对数映射

李群优化

05

坐标变换链：复合变换与坐标系树

变换串联、TF树、位姿图

变换链TF

06

相机模型：针孔模型与畸变模型

内参矩阵、径向/切向畸变、投影

相机畸变

07

相机内参标定：张正友标定法原理

棋盘格、单应性矩阵、内参求解

标定张正友

08

相机内参标定实战：使用OpenCV进行标定

OpenCV calibrateCamera、标定流程

OpenCV实战

09

手眼标定问题：AX=XB与AX=YB

手眼矩阵、经典求解方法

手眼AX=XB

10

手眼标定实战：机器人-相机标定

使用easy_handeye、实际数据采集

机器人标定

11

多传感器标定：LiDAR与相机联合标定

激光-相机外参、特征匹配

LiDAR融合

12

多传感器标定实战：Autoware标定工具

Autoware标定板、校准流程

Autoware工具

13

外参标定精度评估：重投影误差与点云配准误差

误差指标、验证方法

评估精度

14

基于PnP的外参估计：EPnP与UPnP

PnP原理、EPnP/UPnP算法

PnP位姿

15

PnP实战：单目视觉位姿估计

OpenCV solvePnP、AR应用

单目位姿

16

基于ICP的外参优化：点云配准

ICP变体、点云匹配

ICP配准

17

ICP实战：使用PCL进行点云配准

PCL ICP、粗配准与精配准

PCL实战

18

基于因子图的外参优化：g2o与Ceres

图优化、BA、信息矩阵

因子图优化

19

因子图优化实战：Ceres求解外参

Ceres代价函数、自动求导

Ceres求解

20

标定板设计：棋盘格、AprilTag与ArUco

不同标定板特性、生成与检测

标定板ArUco

21

标定数据采集：多视角数据获取技巧

光照、角度、覆盖策略

采集技巧

22

标定数据预处理：时间戳同步与去畸变

硬件同步、去畸变、插值

预处理同步

23

在线标定与离线标定：方案对比与选型

实时性、精度、场景选择

在线离线

24

自动标定系统：流程设计与实现

自动化流水线、标定服务

自动化系统

25

标定结果验证：可视化与定量分析

重投影可视化、误差分布

验证可视化

26

工程化部署：标定参数存储与加载

YAML/JSON、参数管理

部署存储

27

常见问题排查：标定失败原因分析

数据质量、初值、退化

调试排错

28

实战项目1：AGV小车外参标定

AGV底盘-激光雷达标定

AGV项目

29

实战项目2：自动驾驶多传感器标定

相机-激光-IMU联合标定

自动驾驶多传感器

30

课程总结与进阶方向：从标定到SLAM

知识体系、SLAM/VIO进阶

总结SLAM