01
课程导论与基础
激光雷达原理 · 高精地图定义 · 匹配技术概览 · 环境搭建 (ROS+PCL)
入门ROS
02
点云数据预处理
体素滤波降采样 · 直通滤波 · 统计滤波去噪 · 点云可视化
滤波PCL
03
点云特征提取
法向量估计 · FPFH描述子 · ISS关键点 · SHOT描述子
特征几何
04
初始配准算法
ICP原理与实现 · Point-to-Plane ICP · NDT算法 · SAC-IA粗配准
配准ICP
05
基于特征的匹配
FPFH+SAC-IA流程 · 对应点对筛选 · 变换矩阵求解 · 质量评估
特征匹配SAC-IA
06
高精地图数据结构
Lanelet2 · OpenDRIVE · NDS格式 · 车道线/路沿/杆状物
地图标准
07
地图矢量化与栅格化
矢量转栅格 · 占据栅格地图 · 似然场模型 · 分辨率选择
栅格转换
08
基于栅格的匹配
高斯牛顿法优化 · 多分辨率搜索 · 分支定界法 · 实时性优化
搜索优化
09
NDT匹配实战
参数调优 · 多帧叠加建图 · 与ICP对比 · KITTI测试
NDT建图
10
点云与地图坐标变换
TF树管理 · LiDAR到IMU外参 · 内参标定 · 坐标系对齐
标定TF
11
基于深度学习的特征匹配
PointNetLK · DCP · 3DRegNet · 特征学习与匹配
深度学习点云
12
多传感器融合匹配
LiDAR+IMU紧耦合 · LiDAR+轮速计 · 因子图优化 · ESKF滤波
融合滤波
13
SLAM与地图匹配结合
LOAM系列 · LeGO-LOAM · LIO-SAM · 地图辅助定位
SLAMLOAM
14
全局定位与重定位
蒙特卡洛定位 · 直方图滤波 · 分支定界全局搜索 · 初始化
定位MCL
15
车道级定位
车道线提取 · 车道线匹配 · 横纵向误差分析 · 车道保持
车道ADAS
16
路沿与障碍物匹配
路沿点云提取 · 路沿模型拟合 · 动态障碍物剔除 · 鲁棒性
路沿安全
17
杆状物与路牌匹配
杆状物聚类 · 特征描述 · 路牌分割 · 语义地图匹配
杆状物语义
18
场景识别与闭环检测
Scan Context · M2DP · SegMap · 学习型场景描述符
闭环识别
19
动态环境下的匹配
动态物体滤除 (Ray Casting) · 时空一致性 · 概率更新
动态滤波
20
匹配精度评估
ATE · RPE · RMSE · 可视化评估工具
评估指标
21
匹配失败处理
退化场景分析 · 协方差估计 · 回退策略 · 多假设跟踪
鲁棒退化
22
地图更新与维护
增量式更新 · 变化检测 · 版本管理 · 众包更新
地图维护
23
高性能计算优化
CUDA加速 · OpenMP多线程 · SIMD · 嵌入式优化
加速CUDA
24
仿真与测试
CARLA+ROS仿真 · 数据回放 · 单元测试 · 集成测试
仿真测试
25
实战项目1：停车场定位
基于NDT的停车场定位 (数据采集→定位输出)
实战NDT
26
实战项目2：高速公路定位
车道级定位 · 融合IMU与地图
实战高速
27
实战项目3：城市重定位
复杂场景重定位 (Scan Context + NDT)
实战重定位
28
实战项目4：多车协同匹配
V2X场景 · 多车地图匹配
实战V2X
29
前沿技术展望
端到端匹配 · NeRF辅助定位 · BEV感知与匹配
前沿NeRF
30
课程总结与面试指南
常见面试题 · 项目经验包装 · 学习路线推荐
总结面试