🚗 感知算法 · 数学基石

📐 从线性代数到工程部署 · 30章全彩卡片
⚡ 友好色系 KITTI · nuScenes
01 线性代数基础(上)
向量与矩阵运算、线性变换与空间几何、特征值与特征向量在点云处理中的应用。
02 线性代数基础(下)
奇异值分解(SVD)在传感器标定中的应用、协方差矩阵与主成分分析(PCA)在降噪中的实践。
03 微积分与优化理论
梯度与方向导数、链式法则与反向传播、凸优化与梯度下降法在模型训练中的角色。
04 概率论与数理统计
随机变量与分布、贝叶斯公式与传感器融合、最大似然估计与卡尔曼滤波的数学渊源。
05 数值计算与稳定性
浮点数误差、矩阵求逆的数值陷阱、QR分解与Cholesky分解在SLAM中的应用。
06 坐标系与刚体变换
世界坐标系、车辆坐标系、相机坐标系与IMU坐标系;欧拉角、旋转矩阵与四元数。
07 相机模型与多视图几何
针孔相机模型、内参与外参、对极几何与三角化测距。
08 点云数据处理基础
点云数据结构(PCL)、体素滤波与统计滤波、点云配准(ICP)原理。
09 深度学习数学基础
卷积的数学定义、感受野与特征图尺寸计算、Batch Normalization与Layer Normalization的数学原理。
10 CNN在感知中的应用
2D/3D卷积、ResNet与FPN结构、轻量化网络(MobileNet)在车端部署的考量。
11 目标检测算法(一)
YOLO系列原理与演进、Anchor机制与损失函数(CIoU)、NMS与工程优化。
12 目标检测算法(二)
Transformer与DETR、BEVFormer中的注意力机制、端到端感知的数学挑战。
13 语义分割与实例分割
FCN与U-Net、损失函数(Dice Loss, Focal Loss)、Panoptic Segmentation在自动驾驶中的意义。
14 多传感器融合
时间戳同步与插值、空间对齐(外参标定)、卡尔曼滤波与扩展卡尔曼滤波(EKF)在融合中的实现。
15 状态估计与SLAM基础
图优化与因子图、非线性最小二乘(高斯-牛顿法、LM算法)、IMU预积分与视觉惯性里程计(VIO)。
16 光流与运动估计
Lucas-Kanade光流法、本质矩阵与基础矩阵、运动恢复结构(SFM)的数学流程。
17 轨迹预测与行为建模
常速度/加速度模型、交互式轨迹预测(Social LSTM)、Transformer在轨迹预测中的应用。
18 强化学习在决策中的应用
马尔可夫决策过程(MDP)、Q-Learning与Deep Q-Network(DQN)、策略梯度与PPO算法。
19 仿真与数据闭环
CARLA与SUMO仿真器、传感器仿真模型、对抗性场景生成与数据增强的数学方法。
20 模型量化与部署
模型剪枝、知识蒸馏、INT8量化原理、TensorRT与ONNX Runtime的工程实践。
21 C++与Python混合编程
pybind11基础、性能瓶颈分析与C++加速、ROS2中的节点通信与数据序列化。
22 实时操作系统与调度
Linux内核实时补丁(PREEMPT_RT)、任务优先级与死锁避免、内存管理(CMA与DMA)。
23 功能安全与冗余设计
ISO 26262与ASIL等级、传感器冗余架构(摄像头+激光雷达+毫米波)、Fail-Operational与降级策略。
24 高精地图与定位
HD Map要素(车道线、路沿、交通标志)、语义定位与点云定位、GNSS+IMU+轮速计组合导航。
25 感知算法评估与验证
KITTI与nuScenes数据集、mAP与NDS指标、长尾场景挖掘与Corner Case分析。
26 边缘计算与硬件加速
NVIDIA Orin与Jetson平台、GPU/CUDA编程基础、DLA与PVA硬件加速单元的使用。
27 V2X与车路协同
DSRC与C-V2X标准、协同感知(Cooperative Perception)、路侧感知与边缘融合。
28 自动驾驶系统架构
Apollo与Autoware架构分析、模块间通信(ROS2 DDS)、系统启动与健康管理。
29 法规、伦理与安全
各国自动驾驶法规对比、算法偏见与公平性、对抗攻击与防御(FGSM, PGD)。
30 综合项目实战
基于多传感器融合的3D目标检测与跟踪、端到端仿真测试、系统性能调优与部署。