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本课程属于：059-视觉SLAM与VIO融合定位 智能汽车与新能源汽车工程 · 共 10 门相关课程，组合学习更完整。

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视觉惯导VIO从零搭建

共计 30 章节

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VIO的定义 · 应用场景（AR/VR · 无人机

课程导入VIO

坐标系与刚体变换 · 旋转矩阵 · 四元数

数学基础坐标系

相机模型与标定

针孔模型 · 畸变模型 · 内参外参标定方法（棋盘格

相机模型标定

IMU模型与标定

IMU测量原理 · 噪声与偏差模型 · Allan方差分析

视觉特征提取与匹配

ORB · SIFT · 光流法

视觉特征提取匹配

视觉里程计基础

对极几何 · 本质矩阵 · 单目视觉位姿估计（PnP

视觉里程计基础对极几何

预积分理论 · 离散积分公式 · 预积分残差及其雅可比

状态估计基础

最大后验估计 · 最小二乘问题 · 高斯牛顿法与列文伯格-马夸尔特法

状态估计基础最大后验估计

图优化与因子图

图优化基本概念 · 因子图表示 · g2o与Ceres的使用

图优化因子图

滑动窗口与边缘化

滑动窗口策略 · Schur补 · 边缘化原理与实现

滑动窗口边缘化

VIO系统架构

松耦合与紧耦合 · 基于滤波与基于优化的VIO对比 · 典型系统（MSCKF

VIO系统架构

初始化方法

视觉惯性联合初始化 · 尺度估计 · 重力方向估计

初始化方法视觉惯性联合初始…

VIO前端设计

特征管理 · 关键帧选择 · 光流跟踪与特征三角化

VIO前端设计

VIO后端优化

残差构建（视觉重投影残差 · IMU预积分残差） · 信息矩阵与协方差

VIO后端优化

鲁棒性处理

外点剔除 · 动态物体处理 · 光照变化适应

鲁棒性处理外点剔除

搭建VIO代码框架（CMake · Eigen · OpenCV

实现IMU预积分模块并验证数值积分与…

实现视觉特征跟踪与三角化模块

实现视觉特征跟踪三角化模块

实现滑动窗口优化器并集成视觉与IMU…

IMU实现滑动窗口优化…

完成VIO系统的初始化模块（视觉SF…

在EuRoC数据集上运行自建VIO并…

调参与性能优化（特征数量 · 窗口大小 · 权重设置）

调参性能优化

VIO初始化失败的原因与解决策略

常见问题VIO

IMU偏置估计不收敛 · 尺度漂移 · 重力对齐误差

常见问题IMU

视觉与IMU时间戳不同步 · 外参标定误差的影响

常见问题IMU

VIO与回环检测结合（VINS-Fu… · 全局优化与地图复用

多传感器融合（GPS · 磁力计 · 轮速计）与VIO的融合策略

基于学习的VIO（深度学习特征 · 端到端里程计）与经典方法对比

从零搭建一个完整的VIO系统 · 在真实或仿真数据上完成定位与建图

综合项目VIO

VIO技术发展现状 · 未来趋势 · 学习资源与进阶建议

课程总结VIO