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視覺SLAM十四講:從理論到實踐

視覺SLAM十四講:從理論到實踐

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內容簡介

本書系統介紹了視覺SLAM(同時定位與地圖構建)所需的基本知識與核心算法,既包括數學理論基礎,如三維空間的剛體運動、非線性優化,又包括計算機視覺的算法實現,例如多視圖幾何、回環檢測等。此外,還提供了大量的實例代碼供讀者學習研究,從而更深入地掌握這些內容。本書可以作為對SLAM 感興趣的研究人員的入門自學材料,也可以作為SLAM 相關的高校本科生或研究生課程教材使用。

高翔,2008年就讀清華大學自動化系,2012年免試進入清華大學自動化系攻讀博士學位。研究課題為視覺SLAM,興趣包括計算機視覺與機器學習。曾撰寫過與SLAM相關的論文和技術博客。

張濤,清華大學自動化系教授、黨委書記、副系主任。1995年9月至1999年9月在清華大學自動化系檢測技術與自動化裝置專業學習,獲博士學位。1999年10月至2002年9月在日本國立佐賀大學大學院工學系研究科系統控制專業學習,獲博士學位。研究課題包括機器人、航空航天、計算機視覺等。
 

目錄

第1講 預備知識
1.1 本書講什麼
1.2 如何使用本書
1.2.1 組織方式
1.2.2 代碼
1.2.3 面向的讀者
1.3 風格約定
1.4 致謝和聲明

第2講 初識SLAM
2.1 引子:小蘿卜的例子
2.2 經典視覺SLAM 框架
2.2.1 視覺里程計
2.2.2 后端優化
2.2.3 回環檢測
2.2.4 建圖
2.3 SLAM問題的數學表述
2.4 實踐:編程基礎
2.4.1 安裝Linux操作系統
2.4.2 Hello SLAM
2.4.3 使用cmake
2.4.4 使用庫
2.4.5 使用IDE

第3講 三維空間剛體運動
3.1 旋轉矩陣
3.1.1 點和向量,坐標系
3.1.2 坐標系間的歐氏變換
3.1.3 變換矩陣與齊次坐標
3.2 實踐:Eigen
3.3 旋轉向量和歐拉角
3.3.1 旋轉向量
3.3.2 歐拉角
3.4 四元數
3.4.1 四元數的定義
3.4.2 四元數的運算
3.4.3 用四元數表示旋轉
3.4.4 四元數到旋轉矩陣的轉換
3.5 相似、仿射、射影變換
3.6 實踐:Eigen幾何模塊
3.7 可視化演示

第4講 李群與李代數
4.1 李群與李代數基礎
4.1.1 群
4.1.2 李代數的引出
4.1.3 李代數的定義
4.1.4 李代數so(3)
4.1.5 李代數se(3)
4.2 指數與對數映射
4.2.1 SO(3)上的指數映射
4.2.2 SE(3)上的指數映射
4.3 李代數求導與擾動模型
4.3.1 BCH 公式與近似形式
4.3.2 SO(3)李代數上的求導
4.3.3 李代數求導
4.3.4 擾動模型(左乘)
4.3.5 SE(3)上的李代數求導
4.4 實踐:Sophus
4.5 相似變換群與李代數
4.6 小結

第5講 相機與圖像
第6講 非線性優化
第7講 視覺里程計1
第8講 視覺里程計2
第9講 實踐:設計前端
第10講 后端1
第11講 后端2
第12講 回環檢測
第13講 建圖
第14講 SLAM:現在與未來

附錄A 高斯分布的性質
附錄B ROS入門
參考文獻
 

詳細資料

  • ISBN:9787121311048
  • 規格:387頁 / 普通級 / 1-1
  • 出版地:大陸

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