培训对象: 激光雷达感知算法工程师、点云处理研究人员、自动驾驶SLAM工程师、机器人导航开发人员。
培训目标:
掌握激光雷达点云的数据结构和预处理方法。
能够进行点云分割(地面分割、前景分割)和聚类。
实现基于点云的SLAM(LOAM、LIO-SAM)。
具备点云目标检测和定位能力。
培训内容介绍:
一、激光雷达点云概述: 了解激光雷达点云的数据结构(xyz坐标、反射强度、时间戳),掌握常用点云数据集(KITTI、nuScenes、SemanticKITTI)。
二、点云预处理: 进行点云滤波(直通滤波、体素滤波、统计滤波),去除离群点和噪声点,降低数据密度。
三、地面分割(RANSAC): 使用RANSAC算法拟合地面平面,分割地面点和非地面点,用于障碍物检测。
四、地面分割(射线法): 使用射线法将点云转换为距离图像,根据角度和距离变化判断地面点,提高分割速度。
五、点云聚类(DBSCAN): 使用DBSCAN算法对非地面点进行聚类,生成障碍物候选框(3D边界框),提取目标点云簇。
六、点云聚类(欧几里得聚类): 使用欧几里得聚类算法,根据点之间的距离进行聚类,适用于稀疏点云。
七、点云目标检测(PointNet): 了解PointNet的网络结构(对称函数解决点云无序性),实现点云分类和分割。
八、点云目标检测(PointPillars): 使用PointPillars将点云转换为伪图像,用2D CNN检测3D目标,平衡精度和速度。
九、SLAM概述: 了解SLAM(同步定位与地图构建)在自动驾驶和机器人中的应用,掌握激光SLAM与视觉SLAM的差异。
十、LOAM算法: 掌握LOAM(激光里程计与建图)的原理(边缘特征提取、平面特征提取、帧间匹配、地图优化)。
十一、LIO-SAM算法: 了解LIO-SAM(紧耦合激光-惯性里程计),融合IMU数据提高定位精度和鲁棒性。
十二、实战项目:点云处理与SLAM: 使用激光雷达数据完成地面分割、障碍物聚类和LOAM定位建图。