水木
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发布于 2024-08-29 / 8 阅读
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自动驾驶与机器人中的SLAM技术:从理论到实践(全彩)(博文视点出品)

链接: https://pan.baidu.com/s/10iuwZCsi8pc48lOnfNdeCA?pwd=afwz 提取码: afwz

出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121458781
版次:1
商品编码:13797963
品牌:博文视点
包装:平装
丛书名: 通用智能与大模型丛书
开本:16开
出版时间:2023-08-01
用纸:胶版纸
页数:388
字数:585000
产品特色

编辑推荐
适读人群 :本书可作为自动驾驶和机器人定位领域的教材,适用于对该方向感兴趣的学生、教师和科研人员。


本书特色

√主要用C++17作为C++标准

√追求理论与实践统一

√注重原理层面的代码实现

√提到的算法都有对应代码实现

√让算法运行得比经典实现更流畅

√从零开始搭建一套完整的激光SLAM方案

√本书配套代码全部开源

√配习题










本书内容架构

第1部分 基础数学知识

√介绍基础的几何学、运动学知识

√回顾状态估计理论的基础知识

√介绍主流的处理惯性测量单元的方法:经典的误差状态卡尔曼滤波器;预积分方法

第2部分 激光雷达的定位与建图

介绍激光SLAM的内容

√基础的点云处理方法

√实现经典的数据结构

√2D SLAM

√3D SLAM

√介绍松耦合的激光雷达–惯性导航里程计

第3部分 应用实例

介绍经典的SLAM应用

√实现一个紧耦合的激光雷达–惯性导航里程计

√介绍离线的点云地图构建方法

√介绍在已有点云地图中进行高精定位的方法

√介绍自动驾驶车辆的实时定位系统




内容简介

本书系统介绍自动驾驶与机器人中的 SLAM 技术,从零开始搭建一套完整的激光雷达与惯性导航定位 建图方案。理论方面使用现代化流形方法进行推导,代码方面则使用简洁明快的现代 C++ 语言实现。本书 从最基本的理论与程序代码开始,一步步增加各种模块,省略复杂的工程细节,最后形成一个完整的系统。本 书在逻辑上是完整自洽的,在内容上则是通俗易懂的。 本书从经典的卡尔曼滤波器讲到现代的预积分和图优化理论。读者可以通过实际操作,将这些算法重新 实现一遍,并比较它们之间的异同。本书内容包括惯性导航、组合导航、误差拓展卡尔曼滤波器、预积分和 图优化、二维和三维激光点云的表达、最近邻数据结构、点云配准算法,等等。最后,本书将各种算法模块 组合起来,形成完整的惯性里程计、离线地图构建和实时定位系统。 本书可作为自动驾驶和机器人定位领域的教材,适用于对该方向感兴趣的学生、教师和科研人员。




作者简介

高翔,慕尼黑工业大学博士后,清华大学自动化系博士。长期从事SLAM的研究工作,研究兴趣为机器人中的视觉SLAM技术、机器学习与SLAM的结合。主要著、译作包括《视觉SLAM十四讲:从理论到实践》《机器人学中的状态估计》,在ICRA、IROS、IEEE RA-Letters、Transactions on Mechatronics、IEEE-ASME Robotics and Autonomous Systems、Autonomous Robots等国际知名期刊和会议上发表了多篇论文。




精彩书评

名家点评

本书是高翔的又一力作,涵盖了自动驾驶与机器人中SLAM技术的关键理论和应用。本书深入浅出地介绍了激光SLAM的基础知识、前沿算法,并通过详细的代码示例将理论落到实处。本书既适合SLAM初学者进行学习实践,也能让富有经验的专家从中获益。无论是学术研究还是工程实践,本书都能为自动驾驶和机器人领域的同学和工程师提供全面、丰富的资料。

——香港科技大学教授 谭平




一套完整的SLAM系统涉及许多问题,包括数学、算法、编程和硬件,其入门难度很大,而目前成体系的教材较少。本书凝聚了高翔在SLAM领域多年的经验,相信会成为SLAM经典教材。无论是新手还是有经验的专家都可以从这本书中获益。尤为难得的是,本书结合自动驾驶和机器人中许多实际问题给出了可以执行的C++源代码。力荐本书给一线科研和工程实践人员。
——哈佛大学助理教授 周昊胤

本书是高翔为SLAM学习者提供的又一精品之作,书中深入浅出地介绍了激光SLAM的基础理论知识和一些前沿算法,并且提供了大量实用的算法代码实现,非常适合SLAM初学者学习。
——东北大学机器人科学与工程学院教授 方正

本书以简洁、精练的语言向读者介绍了许多实用知识,包括卡尔曼滤波器、组合导航、激光雷达里程计、点云建图定位,等等。这些都是自动驾驶和机器人中广泛应用的算法与模块。本书可以帮助读者深入理解这些模块的底层原理,也可以培养读者写出高质量的代码。
——清华大学自动化系教授、系主任,信息科学技术学院副院长 张涛

本书全面、细致地讲解了自动驾驶和机器人中的SLAM技术,在基础数学知识、惯性导航与组合导航、预积分的基础上,深入浅出地讲解了激光雷达定位与建图,最后给出了应用实例。高翔在SLAM领域有深厚的功力,对技术的讲解通俗易懂,并辅以代码,能够帮助读者更深刻地理解其中的理论,更好地应用所学的知识和技术。本书能够为自动驾驶和机器人领域的从业者提供全面且丰富的资料。
——西北工业大学教授 布树辉

本书用极简的风格把激光SLAM中的关键思想和理论讲得一清二楚,并由浅入深、逐步递进地展开了惯性导航系统、“惯性导航系统+卫星导航”,以及LO和LIO的神奇画卷。同时,给出了一套完整、详细、优雅的代码样例,将一切落到实处。其中的惯性导航算法采用了极简方案,适合新手理解和掌握,与严谨复杂的经典惯性导航算法互补。本书提供了一套详细的激光SLAM定位算法,并以一种平易近人的方式,像一位专家一样手把手地教你实现这套算法。书中还在关键的地方给出了深入的指导和解释。就像《视觉SLAM十四讲:从理论到实践》一样,本书是学习激光SLAM的不二选择。

——武汉大学卫星导航定位技术研究中心教授 牛小骥




读者寄语

本书以流畅自然的方式介绍了自动驾驶和机器人领域中与SLAM相关的核心问题和基础知 识。本书理论推导深入浅出,工程代码优雅高效。读完本书,相信读者能够对ESKF、预积分、卡尔曼滤波器与因子图优化、松耦合/紧耦合LIO系统、激光SLAM与高精定位等内容有更深入的理解和体会,并能结合实际应用场景进行实践。 ——王谷博士




本书解决了长期以来困扰我的问题:虽然在与机器人相关的期刊和会议中,新的SLAM论文不断涌现,但我无法通过阅读这些论文获得具体的实现细节(虽然不少论文有开源代码,但代码的可读性有限,我越看越迷惑)。本书用有限的文字和丰富规范的开源代码,向读者解释了很多SLAM方法的核心算法和详细实现。机器人学是一门实践科学,本书为读者提供了大量SLAM关键算法的知识和实现细节。例如,如何利用IMU产品手册设置IMU运动方程噪声参数,NDT有什么高效直接的实现方法,如何实现松耦合/紧耦合的激光雷达里程计,等等。 ——林郁葱




高翔所著的《视觉SLAM十四讲:从理论到实践》带领我入门了视觉SLAM。本书循序渐进的内容设计使我的学习过程非常愉快,前面章节的理论和实践不断地成为后续章节的子模块。读到最后一章时,我发现自己不知不觉地搭建了非常复杂的 SLAM 系统。虽然本书着眼于自动驾驶和机器人领域,但以点见面,很多技术在其他领域的SLAM系统中同样重要。例如