视觉SLAM从零搭建完整工程 · 课程目录

01

SLAM技术概览

什么是SLAM？发展历程、主流方案对比、课程目标与架构

02

开发环境搭建

Ubuntu、ROS、C++/Python、CMake、Eigen3

03

C++基础回顾与SLAM常用语法

指针、类、STL、智能指针、OpenCV基础

04

数学基础（一）：三维空间刚体运动

旋转矩阵、旋转向量、欧拉角、四元数

05

数学基础（二）：李群与李代数

SO(3) / SE(3) 指数映射、扰动模型、BCH

06

数学基础（三）：非线性优化

状态估计、最小二乘、高斯牛顿、L-M

07

传感器与数据集

相机模型、双目/RGB-D、TUM/KITTI/EuRoC

08

图像特征提取（一）

角点检测：Harris、Shi-Tomasi、SIFT

09

图像特征提取（二）

ORB特征、FAST+BRIEF、匹配与误剔除

10

特征匹配与对极几何

2D-2D匹配、对极约束、本质矩阵、八点法

11

三角化与PnP

三角化恢复3D、PnP (DLT/P3P/EPnP)、BA

12

3D-3D配准与ICP

ICP算法 (SVD/非线性)、RGB-D ICP

13

后端优化（一）：图优化基础

图优化模型、顶点与边、g2o入门

14

后端优化（二）：滑动窗口与边缘化

滑动窗口、舒尔补、Ceres库入门

15

词袋模型BoW、DBoW3、准确率与召回率

16

视觉里程计（VO）前端实现

特征法VO流程、帧间匹配、关键帧策略

17

尺度不确定性、初始化、纯旋转、完整代码

18

立体匹配、视差图、深度估计、完整代码

19

点云生成、ICP配准、RGB-D VO完整代码

20

局部地图构建

局部地图管理、共视图、局部BA

21

全局优化与位姿图

位姿图优化、全局BA、图优化实战

22

系统集成（一）：SLAM系统框架

前端、后端、回环、地图模块线程设计

23

系统集成（二）：多线程与数据同步

C++多线程、锁、生产者-消费者模型

24

系统集成（三）：ROS集成

ROS节点、位姿轨迹发布、Rviz可视化

25

系统集成（四）：工程优化与调试

性能分析、内存管理、日志、单元测试

26

实战项目（一）：基于ORB的实时单目SLAM

从零实现简化版ORB-SLAM

27

实战项目（二）：VINS-Mono解读

IMU预积分、紧耦合初始化、系统架构

28

实战项目（三）：语义SLAM入门

语义分割+SLAM、动态物体剔除、语义地图

29

SLAM前沿技术

深度学习 (SuperPoint, D2-Net)、NeRF-SLAM、3D高斯泼溅

30

课程总结与未来展望

SLAM技术栈总结、工业应用、学习路径建议