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Eye-to-Hand标定与点云配准实战

共计 30 章节
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01
课程导论
Eye-to-Hand标定与点云配准… · 应用场景（工业抓取 · 3D重建）
课程导论Eye-to-Hand
02
坐标系基础
世界坐标系 · 相机坐标系 · 机器人基坐标系
坐标系基础世界坐标系
03
刚体变换与齐次矩阵
旋转矩阵 · 平移向量 · 齐次坐标
刚体变换齐次矩阵
04
旋转表示法
欧拉角 · 旋转向量（轴角） · 四元数的定义
旋转表示法欧拉角
05
相机成像模型
针孔相机模型 · 内参矩阵（fx · fy
相机成像模型针孔相机模型
06
手眼标定问题建模
Eye-to-Hand vs Eye… · AX=XB 方程推导与物理意义
手眼标定问题建模Eye-to-Hand
07
Tsai两步法
基于四元数的Tsai手眼标定算法原理 · 旋转与平移分离求解步骤
Tsai两步法
08
基于李群的标定方法
SE(3)与李代数se(3)简介 · 利用李群优化求解AX=XB
基于李群的标定方…SE
09
棋盘格标定板
棋盘格角点检测原理（OpenCV f… · 标定板坐标系建立
棋盘格标定板OpenCV
10
数据采集流程
机器人示教器操作 · 多姿态图像采集 · 记录机器人位姿与图像对应关系
数据采集流程机器人示教器操作
11
OpenCV手眼标定实战
cv2.calibrateHandE… · 输入参数（R_gripper2bas… · t_gripper2base
OpenCV手眼标定实战
12
标定结果评估
重投影误差计算 · 旋转误差与平移误差分析 · 标定结果可视化验证
标定结果评估重投影误差计算
13
点云基础
点云数据结构（PCL/Open3D） · 点云文件格式（PCD · PLY
点云基础PCL/Open3D
14
点云预处理
体素滤波降采样 · 统计滤波去噪 · 半径滤波去噪的原理与参数选择
点云预处理体素滤波降采样
15
点云特征描述
FPFH（快速点特征直方图） · SHOT · PFH特征原理与计算
点云特征描述FPFH
16
点云粗配准
基于FPFH的RANSAC配准 · SAC-IA算法原理与实现
点云粗配准FPFH
17
ICP精配准
点对点ICP · 点对面ICP · 广义ICP的数学原理与收敛条件
ICP精配准
18
多视角点云配准
增量式配准与全局配准（PCL Glo… · 闭环检测
多视角点云配准PCL
19
手眼标定与点云配准的联合
将标定结果用于机器人基坐标系下的点云…
手眼标定点云配准的联合
20
坐标链构建
从相机像素到机器人基坐标的完整变换链
坐标链构建从相机像素到机器…
21
深度相机选型
结构光（Kinect） · 双目视觉（ZED） · ToF（L515）原理与标定特点
深度相机选型Kinect
22
标定板设计
Charuco板 · 非对称圆点板 · ArUco码在自动标定中的应用
标定板设计Charuco
23
自动标定脚本
编写Python脚本实现自动采集 · 角点检测 · 标定与结果保存
自动标定脚本Python
24
标定精度提升策略
数据质量筛选（剔除大误差姿态） · 多帧平均 · 非线性优化
标定精度提升策略数据质量筛选
25
点云配准中的鲁棒性
异常点剔除 · Trimmed ICP · Chetverikov算法
点云配准鲁棒性
26
点云配准加速
KD-Tree加速最近邻搜索 · 多线程与GPU加速（Open3D C…
点云配准加速KD-Tree
27
实战案例1
机械臂抓取——手眼标定后 · 将相机检测到的物体位姿转换到机器人抓…
实战案例1机械臂抓取
28
实战案例2
3D场景重建——使用移动机械臂多视角… · 配准生成完整3D模型
实战案例23D场景重建
29
实战案例3
视觉引导装配——利用点云配准实现零件…
实战案例3视觉引导装配
30
课程总结与进阶
常见问题排错 · 标定与配准的未来趋势（深度学习端到端… · NeRF与点云融合）
课程总结进阶