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3D视觉定位与手眼标定实战讲义

共计 30 章节
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01
课程导论
3D视觉定位与手眼标定的行业应用（工… · AGV · 医疗手术）
课程导论3D视觉定位
02
坐标系基础
世界坐标系 · 相机坐标系 · 图像坐标系
坐标系基础世界坐标系
03
相机成像模型
针孔相机模型 · 畸变模型（径向畸变 · 切向畸变）
相机成像模型针孔相机模型
04
相机标定原理
张正友标定法原理 · 棋盘格角点检测 · 单应性矩阵求解
相机标定原理张正友标定法原理
05
相机标定实战
使用OpenCV进行相机标定（棋盘格… · 角点提取 · 标定参数计算
相机标定实战OpenCV
06
深度相机与点云基础
RGB-D相机原理（结构光 · ToF · 双目）
深度相机点云基础
07
点云预处理
体素滤波降采样 · 统计滤波去噪 · 半径滤波去噪
点云预处理体素滤波降采样
08
点云特征提取
法向量估计 · FPFH特征 · SHOT特征
点云特征提取法向量估计
09
点云配准基础
ICP算法原理（点对点ICP · 点对面ICP） · 粗配准与精配准
点云配准基础ICP
10
点云配准实战
使用Open3D实现ICP配准 · 配准结果可视化与误差分析
点云配准实战Open3D
11
3D目标识别
基于模板匹配的3D识别（PPF算法） · 基于深度学习的3D识别（PointN…
3D目标识别PPF
12
3D定位原理
从点云中提取目标位姿（位置+姿态） · 最小二乘拟合 · 奇异值分解（SVD）求解旋转矩阵
3D定位原理从点云
13
手眼标定基础
手眼标定问题定义（Eye-in-Ha… · 坐标系变换链
手眼标定基础Eye-in-Ha
14
手眼标定数学原理
AX=XB问题求解 · Tsai方法 · Park方法
手眼标定数学原理AX
15
手眼标定实战（Eye-in-Hand）
使用机器人示教器采集多组位姿 · 利用OpenCV/cv2.solve…
Eye-in-Hand手眼标定实战
16
手眼标定实战（Eye-to-Hand）
固定相机与机器人基座标定 · 标定板放置策略 · 标定结果验证
Eye-to-Hand手眼标定实战
17
标定精度评估
重投影误差 · 旋转误差 · 平移误差
标定精度评估重投影误差
18
手眼标定中的常见问题
标定板遮挡 · 机器人运动奇异点 · 数据噪声处理
手眼标定常见问题
19
3D视觉引导抓取
目标检测与位姿估计 · 抓取点计算 · 机器人逆运动学求解与轨迹规划
3D视觉引导抓取目标检测
20
视觉伺服控制
基于位置的视觉伺服（PBVS） · 基于图像的视觉伺服（IBVS） · 混合视觉伺服
视觉伺服控制PBVS
21
实战项目一
基于3D视觉的工件分拣系统（相机标定…
实战项目一基于3D视觉的工…
22
实战项目二
AGV视觉导航中的3D定位（地面标志… · 视觉里程计 · 手眼标定在移动机器人中的应用）
实战项目二AGV
23
实战项目三
医疗手术机器人中的3D视觉定位（术前… · 术中配准 · 精度要求）
实战项目三医疗手术机器人
24
多相机系统标定
多相机外参联合标定 · 全局坐标系统一 · 重叠区域点云融合
多相机系统标定多相机外参联合标…
25
3D视觉与力控结合
力传感器坐标系标定 · 力控引导的柔顺装配 · 视觉与力觉融合策略
3D视觉力控结合
26
深度学习在3D视觉中的应用
6D姿态估计（PoseCNN · DenseFusion） · 端到端手眼标定
深度学习3D视觉
27
标定工具与软件
Matlab标定工具箱 · OpenCV · ROS中的标定包（easy_hand…
标定工具软件
28
标定流程自动化
自动采集标定数据 · 自动筛选有效数据 · 自动计算与验证标定结果
标定流程自动化自动采集标定数据
29
课程总结
手眼标定与3D定位的核心知识图谱 · 常见误区 · 工程实践建议
课程总结手眼标定
30
综合考核与答疑
典型考题解析（标定计算题 · 配准算法题 · 系统设计题）
综合考核答疑