01
课程导论与外参标定基础
什么是激光雷达外参、为什么需要标定、核心目标与评价指标
基础概念
02
坐标系与刚体变换基础
世界坐标系、车体坐标系、雷达坐标系、欧拉角与四元数、齐次变换矩阵
数学坐标系
03
标定场景与数据采集规范
标定场地选择、靶标/特征物布置、数据采集流程与注意事项
实战采集
04
开源工具介绍
Autoware标定工具、lidar_align、livox_camera_lidar_calibration等对比
工具对比
05
初识ROS与ROS2标定环境
ROS/ROS2安装、工作空间创建、消息类型、bag包录制与回放
ROS环境
06
点云预处理
体素滤波降采样、直通滤波、离群点移除、点云可视化与调试
预处理滤波
07
特征提取基础
平面拟合（RANSAC）、角点检测、边缘提取、球体/圆柱体拟合
特征RANSAC
08
手动标定方法
基于Rviz的手动调参、可视化微调外参、手动标定优缺点
手动Rviz
09
基于ICP的自动标定
ICP算法原理、点云配准流程、ICP在标定中的应用与局限性
ICP配准
10
基于NDT的自动标定
NDT算法原理、NDT与ICP对比、NDT标定实战
NDT自动
11
基于特征匹配的标定
提取平面/直线特征、构建特征对应关系、最小二乘求解外参
特征匹配最小二乘
12
激光雷达与IMU标定
IMU原理、时间同步、基于运动约束的联合标定方法
IMU联合标定
13
激光雷达与相机标定（上）
相机模型与内参、针孔模型、畸变校正、联合标定板设计
相机内参
14
激光雷达与相机标定（下）
点云投影到图像、重投影误差最小化、标定结果评估
重投影评估
15
多激光雷达标定
多雷达安装布局、重叠区域利用、全局优化与图优化方法
多雷达图优化
16
时间同步机制
硬件同步（PPS/GPS）、软件同步（ROS Time Synchronizer）、时间戳对齐
同步PPS
17
标定精度评估方法
相对误差、绝对误差、重投影误差、标定结果可视化验证
精度评估
18
自动化标定流程设计
脚本化标定流程、批处理标定、标定结果自动保存与加载
自动化脚本
19
标定参数优化
非线性优化（Ceres/G2O）、鲁棒核函数、信息矩阵设置
优化Ceres
20
实战：Livox Mid-40与相机联合标定
使用livox_camera_lidar_calibration工具
Livox实战
21
实战：Velodyne VLP-16与IMU标定
使用lidar_align工具
VelodyneIMU
22
实战：Ouster OS1-64与多相机系统标定
多传感器联合标定流程
Ouster多相机
23
实战：Robosense RS-LiDAR-32与组合导航标定
组合导航系统标定方法
Robosense组合导航
24
实战：基于Apollo的激光雷达标定工具
Apollo标定工具使用详解
Apollo百度
25
实战：基于Autoware的激光雷达标定流程
Autoware标定流程全解
Autoware实战
26
标定数据质量分析
点云畸变检测、运动模糊处理、数据一致性检查
质量检测
27
常见问题与排错指南
标定发散、初值敏感、特征退化、外参跳变
排错FAQ
28
标定结果在感知中的应用
外参集成到感知pipeline、点云与图像融合、BEV视角构建
感知融合
29
标定维护与在线标定
外参漂移检测、在线标定算法、SLAM辅助标定
在线维护
30
课程总结与进阶方向
端到端标定、无目标标定、推荐论文与开源项目
前沿总结