01
外参标定概述
什么是外参?为什么车道线检测需要外参?外参标定的核心目标与评价指标。
概念评价
02
坐标系基础
世界坐标系、相机坐标系、图像坐标系、像素坐标系之间的转换关系。
坐标转换
03
刚体变换与欧拉角
旋转矩阵、平移向量、欧拉角(俯仰角、偏航角、翻滚角)的物理意义。
旋转欧拉角
04
相机内参模型
针孔相机模型、畸变模型(径向畸变、切向畸变)、内参矩阵K。
内参畸变
05
传感器安装与数据采集
相机与IMU/轮速计的安装要求、数据同步(时间戳对齐)、采集场景设计。
硬件同步
06
手动标定方法
利用已知标定物(棋盘格、车道线)进行外参初值估计。
手动初值
07
基于PnP的外参求解
PnP问题定义、EPnP算法原理、OpenCV solvePnP实现。
PnPEPnP
08
基于车道线几何约束的标定
利用车道线平行性、宽度一致性构建约束方程。
几何约束
09
基于消失点的外参估计
利用车道线消失点估计俯仰角和偏航角。
消失点俯仰
10
基于地面平面假设的标定
假设路面为平面,利用单应性矩阵求解外参。
单应性平面
11
多传感器联合标定
相机与激光雷达、相机与毫米波雷达的外参联合优化。
多传感器融合
12
非线性优化基础
最小二乘问题、高斯-牛顿法、Levenberg-Marquardt算法。
优化LM
13
图优化与因子图
利用g2o或Ceres进行外参的图优化求解。
图优化Ceres
14
基于滑动窗口的在线标定
在车辆行驶过程中动态更新外参。
在线滑动窗口
15
基于深度学习的端到端标定
利用神经网络直接回归外参参数。
深度学习端到端
16
标定精度评估方法
重投影误差、车道线对齐误差、绝对轨迹误差(ATE)。
评估ATE
17
标定工具链搭建
从数据采集、离线标定到在线监控的完整流程。
工具链流程
18
实战:基于棋盘格的相机-IMU外参标定
代码实现,从特征提取到外参优化。
实战IMU
19
实战:基于车道线消失点的俯仰角标定
代码实现,利用消失点估计俯仰角。
实战消失点
20
实战:基于地面平面的单应性矩阵求解
代码实现,单应性分解与验证。
实战单应性
21
实战:利用Ceres进行外参非线性优化
Ceres求解器实现外参优化。
实战Ceres
22
实战:多相机环视系统的外参标定
环视相机联合标定与对齐。
实战环视
23
实战:标定结果的可视化与验证
RViz/Matplotlib 可视化重投影与误差。
可视化RViz
24
常见问题与避坑
标定板不平、光照变化、车辆振动对结果的影响。
经验避坑
25
标定场景自动化
如何设计自动化标定流程(脚本化、批处理)。
自动化脚本
26
外参标定在车道保持(LKA)中的应用
LKA 系统中的外参作用与案例。
LKA应用
27
外参标定在自动泊车(APA)中的应用
APA 系统中的外参标定需求。
APA泊车
28
外参标定在高精地图构建中的应用
高精地图与定位中的外参作用。
高精地图定位
29
前沿趋势:自监督标定、无目标标定、在线自校准
无目标、自监督、在线自校准方法。
前沿自监督
30
课程总结与项目实战
从零搭建一套车道线检测外参标定系统。
总结项目