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多传感器外参在线标定实战

📚 共计 30 章节

课程导论：为什么需要在线标定？

多传感器融合的痛点与挑战，在线标定核心价值

坐标系基础

世界坐标系、车辆坐标系、传感器坐标系定义与转换

刚体变换与李群李代数

旋转矩阵、四元数、欧拉角、SE(3)与so(3)

传感器模型

针孔相机模型、激光雷达模型、IMU测量模型

外参标定问题建模

最小二乘问题、目标函数构建、优化变量

优化最小二乘

特征提取与匹配

图像特征点（ORB/SIFT）、点云特征（FPFH/ISS）、特征关联

手眼标定原理

AX=XB问题求解、Tsai法与Park法

基于互信息的标定

互信息原理、在激光-相机标定中的应用

互信息LiDAR-Cam

基于边缘对齐的标定

提取图像边缘与点云深度不连续点，最小化投影误差

基于卡尔曼滤波的在线标定

扩展卡尔曼滤波（EKF）框架下的外参估计

基于因子图的在线标定

iSAM2、GTSAM库介绍、因子图构建

激光雷达-相机在线标定（一）

初始化方法、PnP求解、重投影误差

激光雷达-相机在线标定（二）

联合优化、鲁棒核函数、异常值剔除

激光雷达-IMU在线标定

时间同步、预积分、零偏估计与外参联合优化

LiDAR-IMU预积分

相机-IMU在线标定

VINS-Mono中的外参初始化与在线校准

多雷达在线标定

NDT配准、ICP变种、分布式标定策略

雷达-轮速计标定

运动约束、非完整性约束、最小二乘求解

轮速计运动约束

时间同步问题

硬件同步方案、软件插值方法、时间戳对齐

同步时间戳

退化场景检测

特征匮乏环境下的标定质量评估、协方差分析

退化协方差

标定结果评价指标

重投影误差、配准分数、一致性检验

开源工具介绍

Kalibr、lidar_align、lidar_camera_calibration

实战：搭建标定数据采集系统

ROS bag录制、传感器触发

ROS数据采集

实战：激光雷达-相机标定代码实现

实战：激光雷达-IMU标定代码实现

实战：多雷达外参标定代码实现

实战：在线标定系统集成与实时可视化

实战：标定结果验证与精度分析

进阶话题：语义辅助标定、端到端学习标定

语义辅助、端到端学习

语义端到端

进阶话题：在线标定与SLAM系统的紧耦合

紧耦合、SLAM

课程总结与展望

未来趋势、标准化协议、行业应用