01
外参标定概述
什么是外参、为什么外参对定位精度至关重要、外参标定的应用场景（自动驾驶、机器人、AR/VR）。
概念应用
02
坐标系基础
世界坐标系、车体/机器人坐标系、传感器坐标系（相机、LiDAR、IMU）、坐标系转换的数学原理。
数学坐标
03
旋转与平移
旋转矩阵、欧拉角、四元数、平移向量、齐次坐标与变换矩阵。
几何变换
04
传感器模型
针孔相机模型、LiDAR测距原理、IMU测量模型、各传感器误差来源。
传感器建模
05
标定板设计
棋盘格、AprilTag、ArUco、自定义标定板的设计原则与制作方法。
标定板视觉
06
相机内参标定
张正友标定法、内参矩阵与畸变系数、OpenCV标定流程、标定结果验证。
相机内参
07
LiDAR内参标定
LiDAR内部参数、强度与距离校准、多线LiDAR的垂直/水平角度校准。
LiDAR校准
08
IMU内参标定
加速度计与陀螺仪的零偏、尺度因子、轴间对准、Allan方差分析。
IMUAllan
09
相机-LiDAR外参标定
基于标定板的联合标定、手动选取对应点、基于互信息的自动标定。
相机LiDAR
10
相机-IMU外参标定
视觉-惯性对齐、Kalibr工具使用、时间戳同步与空间标定。
VIOKalibr
11
LiDAR-IMU外参标定
LiDAR-IMU联合初始化、基于运动约束的标定、LIO-SAM中的标定方法。
LIO运动约束
12
多相机系统标定
多目相机外参标定、共视场与非共视场标定、鱼眼相机标定。
多目鱼眼
13
雷达-相机标定
毫米波雷达与相机的外参标定、雷达点云投影到图像、稀疏数据的处理。
毫米波稀疏
14
手眼标定
机器人手眼系统、AX=XB问题求解、Tsai法与Park法、实际应用案例。
手眼AX=XB
15
在线标定与离线标定
离线批量标定流程、在线实时标定策略、SLAM中的在线外参优化。
在线离线
16
基于SLAM的外参标定
ORB-SLAM3中的多IMU标定、VINS-Mono的外参在线估计、LIO-SAM的外参优化。
SLAMVINS
17
基于学习的外参标定
深度学习回归外参、端到端标定网络、无监督标定方法。
深度学习端到端
18
标定数据采集
数据采集规范、运动激励方式、数据质量评估、采集工具与脚本。
数据采集
19
标定结果评估
重投影误差、点云对齐误差、轨迹一致性评估、标定结果的可视化。
评估可视化
20
标定误差分析
外参误差对定位的影响、误差传播模型、敏感度分析、鲁棒标定策略。
误差鲁棒
21
时间同步
硬件同步（PPS、GPS）、软件同步（时间戳对齐）、插值与外推、时间偏移标定。
同步PPS
22
多传感器融合框架
卡尔曼滤波、因子图优化、ESKF、多传感器时空联合标定。
融合因子图
23
标定工具与库
OpenCV、PCL、Kalibr、lidar_align、ethz-asl/code_utils、标定工具箱对比。
工具开源
24
自动化标定流水线
自动化数据采集、自动特征提取、批量标定脚本、标定报告生成。
自动化流水线
25
标定场景与工况
室内标定场、室外标定场、动态场景标定、不同光照与天气的影响。
场景工况
26
标定维护与更新
长期标定漂移监测、在线补偿策略、标定参数的热更新、故障诊断。
维护热更新
27
实战案例1：自动驾驶车辆
多传感器外参标定（相机+LiDAR+IMU+GPS）。
自动驾驶实战
28
实战案例2：服务机器人
深度相机+激光雷达+轮式里程计外参标定。
机器人轮式
29
实战案例3：手持移动设备
双目相机+IMU+UWB外参标定。
手持UWB
30
课程总结与进阶
外参标定技术趋势、开源社区资源、推荐论文与书籍、未来研究方向。
总结进阶