01
课程导论与预备知识
VINS系统概述、标定与部署的重要性、数学基础回顾（坐标系、四元数、李群李代数）
坐标系四元数李代数
02
相机模型与内参标定
针孔模型、畸变模型、张正友标定法原理、使用Kalibr/OpenCV进行标定
针孔模型畸变张正友
03
IMU模型与误差分析
IMU工作原理、加速度计与陀螺仪模型、Allan方差分析、随机游走与零偏不稳定性
Allan方差随机游走零偏
04
IMU内参标定实战
使用imu_utils或Allan方差工具进行IMU内参标定、结果解读与验证
imu_utilsAllan标定
05
相机-IMU外参标定原理
旋转与平移外参、时间戳同步（Time Offset）、标定问题的可观性分析
外参时间同步可观性
06
相机-IMU外参标定实战（Kalibr）
Kalibr工具链介绍、标定板设计、数据采集、运行标定与结果评估
Kalibr标定板数据采集
07
相机-IMU外参标定实战（MSCKF方式）
基于运动结构的在线标定方法、滤波器与优化方法的对比
MSCKF在线标定滤波器
08
多相机-IMU系统标定
多相机联合标定、多IMU联合标定、Camera-IMU-Camera链式标定
多相机链式标定联合标定
09
标定精度评估与验证
重投影误差、IMU预测误差、标定结果的一致性检查、交叉验证方法
重投影误差交叉验证一致性
10
视觉惯性里程计（VIO）基础
VIO问题建模、状态向量定义、紧耦合与松耦合架构对比
VIO紧耦合松耦合
11
基于滤波的VIO
扩展卡尔曼滤波（EKF）在VIO中的应用、MSCKF算法详解、误差状态卡尔曼滤波（ESKF）
EKFMSCKFESKF
12
基于图优化的VIO
因子图模型、iSAM2求解器、滑动窗口优化、边缘化策略
因子图iSAM2边缘化
13
VINS-Mono算法深度解析
系统架构、初始化过程（视觉SFM与IMU对齐）、后端优化、重定位
VINS-MonoSFM重定位
14
VINS-Fusion算法解析
多传感器融合框架、GPS融合、全局优化与漂移校正
VINS-FusionGPS全局优化
15
ORB-SLAM3中的VI模式
ORB-SLAM3架构、视觉惯性模式、Atlas地图与多地图系统
ORB-SLAM3Atlas多地图
16
VIO系统部署环境搭建
Ubuntu系统配置、ROS/ROS2安装、Eigen/Ceres/G2O等依赖库编译
ROSEigenCeres
17
传感器驱动与数据采集
相机驱动（USB/CSI）、IMU驱动（SPI/I2C）、硬件时间戳同步机制
驱动时间戳硬件同步
18
实时VIO系统部署（嵌入式平台）
NVIDIA Jetson/树莓派上的性能优化、ARM架构编译、内存管理
Jetson树莓派ARM
19
VIO系统参数调优
IMU噪声参数、相机帧率、滑动窗口大小、特征点数量对精度的影响
参数调优滑动窗口特征点
20
标定与部署中的常见问题与排错
初始化失败、尺度漂移、时间戳不同步、外参发散
排错尺度漂移时间同步
21
视觉惯性里程计的鲁棒性提升
动态物体剔除、光照变化处理、快速运动下的特征跟踪
鲁棒性动态物体光照
22
多传感器时空标定
LiDAR-IMU-相机联合标定、空间同步与时间同步的统一框架
LiDAR时空标定联合标定
23
基于学习的VIO方法
深度学习在特征提取中的应用、端到端VIO、无监督学习框架
深度学习端到端无监督
24
VIO系统的评价指标与数据集
EuRoC、TUM-VI、KAIST数据集介绍、ATE/RPE/轨迹对齐评估
EuRoCATERPE
25
标定与部署的自动化流程
脚本化标定、CI/CD集成、一键部署工具链设计
自动化CI/CD工具链
26
高精度VIO在AR/VR中的应用
设备追踪、手柄定位、空间映射中的VIO技术
AR/VR手柄定位空间映射
27
VIO在无人机与机器人中的应用
PX4与VIO融合、室内导航、自主避障
无人机PX4自主避障
28
视觉惯性导航的未来趋势
事件相机与IMU融合、神经辐射场（NeRF）与SLAM结合
事件相机NeRF未来趋势
29
综合实战项目（上）
搭建一个完整的VIO系统，从传感器选型、标定到实时运行
实战传感器选型系统搭建
30
综合实战项目（下）
系统性能调优、结果分析、部署文档撰写与项目总结
性能调优文档项目总结