MRPT 指导教程 v1.0.2 PDF 文档

Question

Mobile Robot Programming Toolkit（MRPT）为开发人员提供了可移植且经过良好测试的应用程序和库，涵盖了常见机器人研究领域中使用的数据结构和算法。

目录
第一章入门
1.1编译MRPT
1.1-1预备条件
（1.1）Windows
（1.2）GNU/Linux
（1.3）Ubuntu/Debian
（1.4）Fedora
（1.5）OpenSUSE
（1.6）Mac
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1.1-2CMakebuild选项
（2.1）使用cmake-gui
（2.2）在控制台运行cmake
（2.3）感兴趣的build选项
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1.1-3生成Makefiles/IDE工程
1.1-4编译
1.1-5其它编译器介绍
（5.1）Windows下使用MinGW
（5.2）GNU/Linux下使用clang
1.2你的第一个C++/MRPT程序
1.2-1源码文件
1.2-2使用CMake
1.2-3接下来？
1.3简介MRPT库
1.3-1已有库
1.3-2创建库
1.4你需要那个MRPT库？
1.5智能指针
1.6常见问题和错误
1.6-1一般问题
1.6-2常见错误
1.7在Linux中用Makefile和pkg-config编译定制应用
1.7怎样在ROS节点中使用MRPT？
1.7-1小动作
1.7-2Ready-to-use示例
1.8怎样与PCL交互使用MRPT？
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第二章GUI窗口和3DOpenGL图形
2.13D场景简介
2.1-1示例
2.1-2类
2.1-3视窗
2.2高效的百万级点云渲染
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2.3对Stanford3D模型文件格式（PLY）的支持
2.4消息框（渲染为矢量OpenGL图形）
2.5在3D（OpenGL）窗口渲染视频
2.62D字体实现
第三章图像，图像处理，摄像头模型
3.1特征探测和跟踪
3.1-1简介
3.1-2探测器&描述子
3.1-3跟踪
3.1-4加载/保存为文本文件
3.2高效的非畸变图像序列
3.3使用MRPT校准多种摄像头
3.4立体图像校正
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第四章地图(定位，SLAM，建图)
4.1Graph-SLAM地图
4.1-1文本文件.graph格式
4.1-2二进制文件.graphbin格式
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4.1-3相关C++代码
4.1-4Graph地图示例
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4.2占据栅格地图
4.2-1理论基础
4.2-2一种高效实现
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4.2-3已实现传感器模型（似然观测模型）
4.2-4已实现操作
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4.3度量地图层次模型
4.3-1关于MRPT中的地图
4.3-2地图们
（2.1）多度量地图Multi-metricmap
（2.2）信标地图Beaconmaps
（2.3）2D气体浓度地图
（2.4）2D高度（海拔）地图
（2.5）路标地图Landmarkmaps
（2.6）占据栅格地图Occupancygridmaps
（2.7）点云地图Pointmaps
4.3-3多度量地图的配置
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第五章数学和几何
5.12D_3D_几何
5.1-12D/3DPoint、Pose、齐次坐标
5.1-2MRPT中的空间几何类
（2.1）CPoint2D:(x,y)
（2.2）CPoint3D:(x,y,z)
（2.3）CPose2D:(x,y,ϕ)
（2.4）CPose3D:(x,y,z,yaw,pitch,roll)
（2.5）CPose3DQuat:3D变换+四元数(x,y,z,qr,qx,qy,qz)
5.1-33D旋转矩阵的推导
5.1-4类之间转换
5.1-5常用运算
（5.1）位姿合并/逆合并
（5.2）计算距离
（5.3）计算范数
（5.4）输出到控制台
5.1-6四元数
5.1-7实例：移动机器人摄像头坐标变换
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5.2Levenberg-Marquardt算法（数字雅可比矩阵）
5.3矩阵、向量、数组和线性代数：MRPT和Eigen类
5.3-1线性代数类：Eigen
5.3-2MRPT特有类
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5.3-3MRPT矩阵类和Eigen类之间的差异
5.3-4常见错误（及解决方案）
（4.1）编译时对齐问题
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（4.2）运行时对齐问题
（4.3）混合数值类型：显式转换
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（4.4）resize()与setSize()
5.3-5从MRPT0.9.2移植代码的问题
（5.1）MRPT::vector_float和MRPT::vector_double问题
（5.2）从位姿(TPose2D,...)显式构造矩阵
（5.3）矩阵元素的迭代器
（5.4）CVectorFloat和CVectorDouble
（5.5）矩阵方法unit()
5.3-6高级主题
（6.1）在你的代码中同时包含MRPT和Eigen头文件
5.4RANSACC++类
5.4-1RANSAC算法
5.4-2C++示例
（2.1）拟合3D平面
（2.2）拟合多个3D平面
（2.3）拟合多个2D线
（2.4）基于RANSAC的数据关联
5.5SLERP插值
5.5-1描述
5.5-2C++实现
5.5-3参考
第六章杂项
6.1Kinect和MRPT
6.1-1概述
6.1-2示例代码和文档
6.1-3在Windows中安装
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（3.1）使用OpenKinect的libfreenect（推荐）
（3.2）使用CLNUISDK
6.1-4在Unix/Linux中安装
6.1-5数据集
6.2Kinect校正
6.3关于计量单位
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6.4从RGB+D观测生成3D点云（CObservation3DRangeScan对象）
6.4-1参数校正
6.4-2投影方程
（2.1）一般情况
（2.2）“校正的”深度图
6.4-3相关MRPTAPIs
（3.1）RGB+D–>local3Dpointcloud
（3.2）RGB+D–>local3Dpointcloud–>CPointsMap(
（3.3）RGB+D–>CPointsMap(&derived)
（3.4）RGB+D–>mrpt::opengl::CPointCloud
（3.5）RGB+D–>mrpt::opengl::CPointCloudColoured
（3.6）RGB+D–>pcl::PointCloud<PointXYZ>
（3.7）RGB+D–>pcl::PointCloud<PointXYZRGB>
6.5元编程：类型名to字符串
6.5-1描述
6.5-2示例
6.6mrpt-ros-pkg
6.7在读取运行时Kinect数据和读取RGBD数据集文件之间的切换
6.8在MRPT中单元测试
第七章里程和运动模型
7.1概率运动模型
7.1-1介绍
7.1-2高斯概率运动模型
7.1-3Thrun,Fox&Burgard’sbook：粒子运动模型
参考文献
第八章路径和运动规划
8.1避障
8.1-1概述
8.1-2参考
8.2占据栅格地图下的路径规划
8.2-1描述
8.2-2使用
8.2-3结果
参考文献
第九章概率编程
第十章扫描匹配和ICP
10.13D-ICP示例
10.2迭代最近点（ICP）和其它匹配算法
10.2-1迭代最近点（ICP）算法
（1.1）使用示例
（1.2）“经典”ICP算法
（1.3）Levenberg-Marquardt的ICP算法
10.2-2对应关系组优化
（2.1）最小二乘刚性变换（2D+方向）
（2.2）最小二乘刚性变换（6D）
（2.3）鲁棒刚性变换（2D+方向）
参考文献
第十一章串行化
11.1串行化机制
11.1-1基础
（1.1）类
（1.2）POD（普通旧数据类型）和特例
（1.3）存储基础数据类型的数组
（1.4）基本用法
11.1-2运行时类识别
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11.1-3如何实现新的可串行化类
（3.1）一般步骤
（3.2）特殊情况
11.1-4MRPT中串行化的用途
11.1-5MRPT内部注册可串行化类
11.1-6串行化和STL容器
11.2Rawlog格式
11.2-1现有操作工具
11.2-2FORMAT#1:一种贝叶斯友好的文件格式
（2.1）这种格式的”.rawlog”文件的实际内容
11.2-3FORMAT#2:一种时间戳排序的观测序列
（3.1）这种格式的”.rawlog”文件的实际内容
11.2-4压缩Rawlog文件
11.2-5生成Rawlog文件
11.2-6读取Rawlog文件
（6.1）选项A：文件流
（6.2）选项B：一次读取
11.2-7关于里程数据的注意事项
第十二章统计和贝叶斯滤波[StatisticsandBayesfiltering]
12.1平均似然对数值[AveragingLog-LikelihoodValues]：数值稳定
12.1-1加权似然对数值[Weightedlog-likelihoodvalues]
12.1-2未加权似然对数值（算术平均值）[Unweightedlog-likelihoodv
12.2卡尔曼滤波[KalmanFilters]
12.2-1MRPT中的卡尔曼滤波器
12.2-2为特定问题写一个KF类
（2.1）派生新类
（2.2）算法内部流程
12.2-3一个示例
（3.1）问题描述
（3.2）实现
（3.2.1）转移模型
（3.2.2）转移模型雅可比矩阵
（3.2.3）观测及观测模型
12.3粒子滤波算法
12.3-1顺序重要性重采样[SequentialImportanceResampling]
12.3-2辅助粒子滤波[AuxiliaryParticleFilter]-APF（pfA
12.3-3最优采样[OptimalSampling]（pfOptimalProposal）
12.3-4逼近最优采样[ApproximateOptimalSampling]（pfAuxi
参考文献
R2
R3
12.4粒子滤波器
12.5空间表征概率密度分布
12.6重采样机制
12.6-1重采样算法
（1.1）prMultinomial(默认)
（1.2）prResidual
（1.3）prStratified
（1.4）prSystematic
12.6-2MATLAB版本
参考文献
第十三章有用的MRPT宏(C++预处理器)
13.1用于异常处理的宏
13.1-1异常类别
13.1-2异常引发宏（似断言宏）
13.1-3用于异常传递的特殊宏
13.2关于宏MRPT_START/MRPT_END

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