三维点云处理技术广泛应用在逆向工程、CAD/CAM、机器人学、测绘遥感、机器视觉、虚拟现实、人机交互、无人驾驶和元宇宙等诸多领域。点云配准作为三维视觉领域的一个重要分支，已有40多年的发展历史，本书则系统性地对近些年来已经成熟的算法和工具进行梳理和总结。 全书分两部分，第一部分为硬核技术篇（第1～4章），详细介绍了点云配准概念、应用领域，以及点云配准必要的数理知识，最后对点云配准过程中相关关键步骤（如关键点提取、特征描述等）所涉及的经典算法进行理论与实战的多维展示，为读者深入了解复杂配准算法做好前期理论与技术储备工作。第二部分为算法应用篇（第5～6章），涵盖了十几个开源的刚性与非刚性配准经典算法，从算法原理、理论基础、技术实现、应用案例及优缺点等方面进行详细介绍，以算法的源码实现分析来帮助读者搞清楚每一个算法的细节与计算过程。最终通过算法的应用案例分析，让读者从理论、技术和应用层面重新评价与认识每一个算法，助力产业界的读者快速将相关技术应用落地，学术界的读者快速系统地完成入门与提升。 随书附赠程序源代码、案例高清效果图和结果视频，以及授课用PPT，力求从多个角度提升读者阅读体验和知识含量。本书可作为科研人员和公司产品开发工程师的参考指南，也可作为计算机图形学、机器人学、遥感测量、虚拟现实、人机交互、CAD/CAM逆向工程等领域相关专业的高年级本科生、研究生的学习手册。

前言
硬核技术篇
第1章 绪论
1.1 什么是三维点云
1.2 点云数据获取技术
1.2.1 接触式
1.2.2 非接触式
1.3 什么是点云配准
1.3.1 刚性配准
1.3.2 非刚性配准
1.4 三维点云配准应用领域
1.4.1 机器人及无人驾驶领域
1.4.2 测绘遥感领域
第2章 配准相关数学基础
2.1 空间变换及其参数化
2.1.1 什么是欧式变换与变换矩阵
2.1.2 什么是轴角
2.1.3 什么是欧拉角
2.1.4 什么是四元数
2.1.5 其他空间变换
2.2 空间变换的不同表示之间的互相转换与实战
2.2.1 旋转矩阵与轴角
2.2.2 旋转矩阵与欧拉角
2.2.3 旋转矩阵与四元数
2.2.4 轴角与四元数
2.2.5 轴角与欧拉角
2.2.6 欧拉角与四元数
2.2.7 空间变换实战
2.3 对应点已知时优变换求解原理与实战
2.3.1 刚性变换的问题描述
2.3.2 优平移向量求解
2.3.3 优旋转矩阵求解
2.3.4 反射矩阵消除
2.3.5 基于SVD刚性变换矩阵计算流程总结
2.3.6 SVD估计变换矩阵的关键代码分析
2.3.7 SVD变换矩阵估计算法应用案例
第3章 关键点检测
第4章 点云特征描述子
算法应用篇
第5章 经典刚性配准算法
第6章 经典非刚性配准算法