2期基于LOAM框架的3D激光SLAM: 源码剖析到算法优化视频课教程

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《深入剖析激光SLAM的关键算法与实现》

理论篇

第一章:激光SLAM简介

1 激光SLAM概述

(1) 激光SLAM适用现状及行业大发展

a. 无人驾驶方向

b. 机器人方向

c. AR/VR方向

(2) 激光SLAM技术栈

a. 激光SLAM与计算机视觉

b. 激光SLAM与建图算法概述

c. 激光SLAM特点

d. 激光SLAM的难点

e. SLAM与视觉SLAM比较

2 课程所用环境介绍

(1) ROS系统介绍

a. ROS与个人被控

b. ROS常用工具与指令

c. ROS在SLAM中的应用

d. 课程中用到的仿真环境

(2) KITTI数据集介绍

a. KITTI数据集的来源与格式说明

b. KITTI数据集的使用方法

(3) LOAM的编译与激光SLAM算法讲解

a. LOAM

b. LEGO-LOAM

c. A-LOAM

3 搭建一个激光SLAM程序

第二章:激光SLAM前端里程计

1 前端里程计介绍

(1) 激光里程计概述

a. IMU里程计

b. 惯性导航

c. IMU与激光

(2) SLAM中需要的坐标系与转换

a. 旋转矩阵与四元数/欧拉角与转换

b. 激光点云坐标系转换

c. 点云配准算法介绍

a. ICP方法

b. NDT方法

c. PL-ICP方法

d. 非线性优化方法介绍

a. 质点动力学

b. 牛顿法

c. 高斯牛顿法

d. Levenberg-Marquardt方法

(5) 实践

第二章:激光SLAM 前端里程计

1 前端里程计介绍

(1) 激光里程计概述

a. 里程计数学模型

b. IMU数学模型

(2) SLAM中需要的坐标系与转换

a. 旋转矩阵与四元数/欧拉角与转换

b. 激光点云坐标系转换

c. 点云配准算法介绍

a. ICP方法

b. NDT方法

c. PL-ICP方法

d. 非线性优化方法介绍

a. 质点动力学

b. 牛顿法

c. 高斯牛顿法

d. Levenberg-Marquardt方法

(5) 实践

第三章:激光SLAM后端优化

1 后端优化方法与代码介绍

(1) 卡尔曼滤波与优化方法的比较

a. 卡尔曼滤波在SLAM中的应用介绍

b. 环形轨迹的优化方法

c. gtsam的基本使用

d. ceres的基本使用

(2) 后端优化代码分析

a. 基于图优化的SLAM方法代码讲解

b. 环形轨迹的优化方法代码讲解

c. gtsam与ceres在SLAM中的应用

(3) 实践

a. 基于gtsam与ceres完成优化问题的求解

2 后端优化进阶实践

(1) 融合GPS的优化方法讲解

a. 融合GPS的优化方法

b. 增加GPS后的优化方法

(2) 方法实践与结果评估

(3) 实践

a. 改进方法后融合到已有的SLAM框架

3 回环检测与优化实践

(1) 回环检测的常用方法讲解

a. scan context描述子讲解

b. sc-lege-loam代码讲解

(2) 方法实践与结果评估

(3) 实践

a. 改进方法后融合到已有的SLAM框架

第四章:激光SLAM建图与定位

1 基于KITTI数据集的SLAM算法测试与评估

(1) KITTI数据集的介绍

a. KITTI数据集的发布与数据集的接收

b. KITTI数据集的开发实践

(2) 结果评价

a. 几种轨迹误差衡量指标的比较

b. Evo转置评估工具使用演示

(3) 实践

a. 基于自适应误差调整的SLAM建图与定位

2 基于已有地图的定位

(1) 有GPS时的定位策略

(2) 无GPS时的定位策略

(3) 实践

第五章:激光SLAM算法优化实践

1 前端里程计优化实践

(1) Lidar-IMU里程计融合方法讲解

a. imu的松耦合

b. imu的紧耦合

c. imu与lidar

(2) 方法实践与结果评估

(3) 实践

a. 改进方法后融合到已有的SLAM框架

2 后端优化进阶实践

(1) 融合GPS的优化方法讲解

a. 融合GPS的优化方法

b. 增加GPS后的优化方法

(2) 方法实践与结果评估

(3) 实践

a. 改进方法后融合到已有的SLAM框架

3 回环检测优化实践

(1) 回环检测的常用方法讲解

a. scan context描述子讲解

b. sc-lege-loam代码讲解

(2) 方法实践与结果评估

(3) 实践

a. 改进方法后融合到已有的SLAM框架

第六章:大作业

(1) 构建自己的激光SLAM框架并测试数据集

a. 测试场地:校园公共道路场景正向

10km

(2) 测试目标:定位与建图精度优于20cm

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