01
课程导论与预备知识
什么是外参标定？为什么需要标定？传感器融合概述、课程目标与学习路径。
导论预备
02
传感器基础
激光雷达工作原理（TOF、机械式/固态）、相机成像模型、坐标系定义。
LiDAR相机坐标
03
数学基础（上）
刚体变换与齐次坐标、旋转矩阵、欧拉角、四元数。
刚体变换四元数
04
数学基础（下）
李群与李代数（SO3, SE3）、扰动模型、BCH公式近似。
李群SE3
05
相机内参标定
张正友标定法原理、棋盘格角点提取、内参矩阵与畸变系数、OpenCV实战。
内参棋盘格OpenCV
06
特征提取与匹配（上）
图像特征点（SIFT、SURF、ORB）、点云特征（ISS、FPFH、SHOT）。
特征SIFTFPFH
07
特征提取与匹配（下）
2D-3D对应关系建立、最近邻匹配、RANSAC剔除误匹配。
匹配RANSAC
08
PnP问题求解
EPnP、DLS、P3P算法原理、OpenCV solvePnP使用。
PnPEPnP
09
ICP算法详解
SVD求解ICP、Point-to-Point ICP、Point-to-Plane ICP、非线性优化ICP。
ICP点云配准
10
基于标定板的标定方法（上）
棋盘格/ArUco板设计、点云中提取标定板平面、图像中提取角点。
标定板ArUco
11
基于标定板的标定方法（下）
3D-2D对应点构建、联合优化求解外参、代码实现。
外参优化
12
基于自然场景的标定方法
无标定板方案、基于线/面特征的匹配、基于互信息的标定。
无板互信息
13
手眼标定与机器人系统
AX=XB问题求解、Tsai法与Corke法、与车体标定的类比。
手眼标定AX=XB
14
多传感器联合标定
Lidar-IMU标定、Camera-IMU标定、Lidar-Camera-IMU联合标定。
IMU联合标定
15
标定精度评估方法
重投影误差、点云投影一致性、Chamfer距离、相对位姿误差。
评估Chamfer
16
Autoware标定工具实战
Autoware标定工具箱安装、棋盘格标定流程、参数调优。
Autoware工具箱
17
Apollo标定工具实战
Apollo标定流程、Velodyne与Camera标定、结果验证。
ApolloVelodyne
18
Livox标定工具实战
Livox标定原理、Livox Viewer使用、标定结果优化。
LivoxViewer
19
OpenCalib开源工具使用
OpenCalib框架介绍、多传感器标定配置、批量标定。
OpenCalib开源
20
标定数据采集规范
数据采集硬件要求、光照与场景选择、运动轨迹规划、数据质量检查。
采集规范
21
标定结果可视化
点云投影到图像、融合点云着色、误差热力图、动态演示。
可视化热力图
22
标定误差分析与调试
常见标定失败原因、参数敏感性分析、迭代优化策略。
调试误差分析
23
在线标定与自标定
在线标定算法概述、基于SLAM的在线标定、基于深度学习的方法。
在线标定SLAM
24
深度学习在标定中的应用
RegNet、CalibNet、LCCNet等网络结构、端到端标定。
深度学习CalibNet
25
标定在自动驾驶中的应用
目标检测融合、BEV感知、多传感器融合定位。
自动驾驶BEV
26
标定在机器人中的应用
移动机器人导航、机械臂抓取、三维重建。
机器人导航
27
实战项目一：搭建标定数据采集系统
硬件选型、同步触发、数据录制。
实战采集系统
28
实战项目二：从零实现Lidar-Camera标定代码
特征提取、PnP+ICP、优化。
实战代码实现
29
实战项目三：标定结果在目标检测融合中的应用
ROS集成、可视化、评估。
ROS融合
30
课程总结与进阶方向
常见问题FAQ、前沿论文推荐、开源社区资源。
总结进阶