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从数据采集到地图构建全流程

📚 共计 30 章节

传感器选型与数据采集基础

激光雷达、IMU、相机、轮式里程计的工作原理与选型要点。

传感器选型

ROS环境搭建与通信机制

ROS安装、工作空间创建、Topic/Service通信、Launch文件编写。

传感器驱动与数据读取

编写ROS节点读取激光雷达、IMU、相机数据，并可视化。

驱动可视化

数据预处理与时间同步

传感器时间戳对齐、坐标变换基础、TF树的使用。

点云滤波与特征提取

体素滤波、直通滤波、RANSAC平面分割、点云法向量估计。

图像特征提取与匹配

ORB/SIFT特征提取、特征匹配、RANSAC去除误匹配。

IMU预积分与惯性导航

IMU测量模型、预积分理论、零偏估计。

轮式里程计模型与标定

差速/阿克曼模型、轮式里程计标定、编码器数据处理。

里程计标定

多传感器融合前端

扩展卡尔曼滤波(EKF)原理与实现、松耦合融合。

扫描匹配与ICP算法

ICP原理、Point-to-Plane ICP、NDT算法。

前端里程计实现

基于ICP/NDT的激光里程计、基于视觉的VO。

后端优化基础

图优化理论、g2o/Ceres库入门、最小二乘问题构建。

位姿图优化

位姿图构建、闭环检测、图优化求解。

位姿图闭环

因子图优化

iSAM2原理、因子图构建、增量式优化。

回环检测与重定位

基于Scan Context的回环检测、基于词袋模型的回环检测。

回环重定位

全局地图构建

栅格地图、占据栅格地图、TSDF地图。

语义地图构建

语义分割、目标检测、语义地图表示。

动态环境处理

动态物体滤除、多目标跟踪、动态地图更新。

多机器人协同建图

分布式数据采集、地图融合、通信协议。

多机器人协同

大规模场景建图

分块建图、内存管理、地图压缩。

大规模压缩

3D重建与纹理映射

泊松重建、Delaunay三角化、纹理映射。

高精地图构建

车道线提取、路标识别、HD Map格式。

高精地图HD Map

定位与重定位

蒙特卡洛定位、AMCL、基于先验地图的定位。

多传感器标定

激光雷达-相机标定、激光雷达-IMU标定、相机-IMU标定。

SLAM评估指标

ATE、RPE、轨迹对齐、evo工具使用。

开源SLAM框架解析

LOAM、LeGO-LOAM、Cartographer、ORB-SLAM3。

基于深度学习的SLAM

SuperPoint、D2Net、深度学习特征匹配。

深度学习特征

嵌入式平台部署

Jetson/树莓派环境配置、模型量化、实时性优化。

嵌入式部署

数据采集实战

搭建数据采集小车、多传感器同步采集、数据集制作。

实战数据集

全流程项目实战

从原始数据到最终地图，完整Pipeline实现与调优。