空间感知技术：从原理到产品落地

📚 共计 30 章节

空间感知技术概述

什么是空间感知 · 技术演进史 · 核心应用场景与市场前景

空间感知的物理基础

电磁波传播原理 · 声波与超声波特性 · 光与视觉几何基础

传感器原理（一）：摄像头与视觉

CMOS与CCD技术 · 双目立体视觉原理

视觉传感器

传感器原理（二）：激光雷达

LiDAR原理 · ToF与FMCW对比 · 单线与多线激光雷达

传感器原理（三）：毫米波雷达

FMCW雷达信号处理 · 4D成像雷达

传感器原理（四）：超声波与声纳

超声波传感器原理 · 声纳技术 · 多波束声纳系统

传感器原理（五）：IMU与惯性导航

加速度计与陀螺仪 · IMU误差模型与校准

多传感器融合基础

数据融合层级 · 卡尔曼滤波入门

空间定位技术（一）：GPS/RTK

差分GPS · IMU/GPS组合导航

空间定位技术（二）：室内定位

UWB室内定位 · 蓝牙AOA · WiFi指纹

空间定位技术（三）：SLAM

SLAM技术概述 · 视觉SLAM · 激光SLAM

空间感知中的坐标系

世界/相机/图像坐标系 · 坐标变换与刚体运动

点云数据处理

点云数据结构 · 滤波与降采样 · ICP配准

三维重建技术

多视图立体视觉 · 结构光 · NeRF神经辐射场

深度学习在空间感知中的应用

目标检测(YOLO/PointPillars) · 语义分割 · 深度估计

深度学习检测

空间感知中的时间同步

传感器时间戳对齐 · 硬件同步 · 软件同步策略

空间感知中的标定技术

相机内参标定 · 相机-激光雷达外参 · 多传感器联合标定

空间感知算法评估

数据集(KITTI/nuScenes) · 评估指标(ATE/RPE/mAP) · Benchmark

评估数据集

嵌入式平台与边缘计算

Jetson/FPGA选型 · 模型量化加速 · 实时性优化

边缘嵌入式

空间感知中间件：ROS2

ROS2基础 · 消息通信 · TF坐标树与可视化

产品需求分析

场景定义(室内/室外) · 性能指标拆解 · 成本与功耗约束

系统架构设计

传感器选型与布局 · 计算平台选型 · 软件架构分层

硬件集成与调试

传感器支架设计 · EMC考虑 · 散热与防护设计

软件系统开发

感知算法模块化 · 数据流管道 · 状态机与异常处理

测试与验证

单元测试 · 集成测试 · 场景库测试 · 长周期稳定性

功能安全与可靠性

ISO 26262 · 冗余设计 · 故障诊断与降级策略

产品认证与合规

CE/FCC认证 · 车规级认证 · 数据隐私与法规

量产与供应链

传感器供应链管理 · 生产测试流程 · 质量追溯

量产供应链

行业案例解析（一）

自动驾驶空间感知 · Waymo/Tesla方案对比

自动驾驶案例

行业案例解析（二）

机器人空间感知 · 扫地机器人/AGV · AR/VR定位