NeoZng · NeoZng · Aug 23, 2026 · Aug 23, 2026
diff --git a/.github/workflows/build-pdf.yml b/.github/workflows/build-pdf.yml
@@ -0,0 +1,37 @@
+name: Build handbook PDF
+
+on:
+  pull_request:
+    paths:
+      - "book/**"
+      - "Makefile"
+      - ".github/workflows/build-pdf.yml"
+  push:
+    branches:
+      - main
+      - "refactor/**"
+    paths:
+      - "book/**"
+      - "Makefile"
+      - ".github/workflows/build-pdf.yml"
+
+jobs:
+  build:
+    runs-on: ubuntu-latest
+    steps:
+      - name: Checkout
+        uses: actions/checkout@v4
+
+      - name: Compile with XeLaTeX
+        uses: xu-cheng/latex-action@v3
+        with:
+          root_file: main.tex
+          working_directory: book
+          latexmk_use_xelatex: true
+          args: -interaction=nonstopmode -halt-on-error -file-line-error
+
+      - name: Upload PDF
+        uses: actions/upload-artifact@v4
+        with:
+          name: robomaster-algorithm-handbook
+          path: book/main.pdf
diff --git a/.gitignore b/.gitignore
@@ -0,0 +1,15 @@
+book/build/
+book/*.aux
+book/*.bbl
+book/*.bcf
+book/*.blg
+book/*.fdb_latexmk
+book/*.fls
+book/*.log
+book/*.out
+book/*.run.xml
+book/*.toc
+book/*.xdv
+output/
+tmp/
+
diff --git a/CONTRIBUTING.md b/CONTRIBUTING.md
@@ -0,0 +1,51 @@
+# 协作与写作规范
+
+## 章节契约
+
+每章至少包含以下元素：
+
+1. 学习目标；
+2. 前置知识与输入/输出变量；
+3. 概念提出的动机，而非只给名词和结论；
+4. 关键公式、符号定义、适用条件与失效情形；
+5. 一个可复现实验或工程检查项；
+6. 与下一章的承接段落；
+7. 可核验的一手资料或权威教材引用。
+
+## 内容取舍
+
+- 不按年代罗列算法，也不追求覆盖所有模型。
+- 一个方法进入核心正文，必须回答：它解决什么变量关系、后续章节是否依赖、RoboMaster 工程中何时使用、失败边界是什么。
+- 过时但有历史或教学价值的内容放入“历史注”或附录，不占据主线。
+- 赛季规则必须标注赛季、版本号和发布日期；规则变化时，案例与通用原理分开修改。
+
+## 公式与术语
+
+- 符号首次出现时定义维度、坐标系、单位和时间索引。
+- 随机变量、观测值、估计值和控制目标使用一致记号。
+- 区分图像滤波、状态估计器、闭环控制器和轨迹优化器，不用“滤波”概括一切平滑操作。
+- 每个近似都说明来源，例如小角度、局部线性化、高斯噪声、静态场景或同步量测。
+
+## 代码与实验
+
+- 示例应尽量短小，但必须可构建、可测试、可复现。
+- 记录依赖版本、随机种子、数据来源、运行命令和预期输出。
+- 性能结论同时报告精度、延迟、吞吐、内存/显存和硬件平台。
+- 不提交训练权重、超大数据或无来源图片；使用下载脚本或发布附件。
+
+## AI 与 agent coding
+
+AI 工具可以用于检索候选资料、生成脚手架、重构代码、补充测试和语言润色，但不能替代以下责任：
+
+- 作者必须打开并核对实际来源，禁止引用不存在的论文、规则或 API；
+- 对代码改动先检查仓库，再给出范围明确的计划，最后执行构建与测试；
+- 对数学推导逐步检查定义、等式变换与假设，不以模型输出作为证明；
+- 对赛季策略区分官方事实、工程经验和待验证假设；
+- PR 中说明 AI 参与了哪些环节，以及人工执行了哪些验证。
+
+推荐工作循环：
+
+```text
+问题定义 → 上下文检索 → 变更计划 → 小步修改 → 自动验证 → 人工审查 → 记录证据
+```
+
diff --git a/MIGRATION_PLAN.md b/MIGRATION_PLAN.md
@@ -0,0 +1,91 @@
+# LaTeX 重构与内容迁移计划
+
+## 1. 迁移边界
+
+本次重构不是把 8,650 行 Markdown 逐字转成 TeX。旧稿同时混合了赛事介绍、软件安装、硬件选型、模型综述、算法推导、代码片段和个人经验；若机械转换，只会把原有的结构问题搬到 PDF 中。
+
+第一阶段采用“双轨制” ：
+
+- `main` 上的旧稿保持不变，确保历史链接与内容仍可访问；
+- 重构分支新增 `book/`，先固定知识依赖、排版规范和编译链；
+- 每一段旧内容必须经过“保留、压缩、重写、移入附录、删除”判定后，才能进入新版；
+- 旧图片不整体复制。只有在新版正文中承担明确论证作用、来源和授权可核验的图片才迁移。
+
+## 2. 仓库审计结果
+
+| 项目 | 当前规模 | 对迁移的影响 |
+|---|---:|---|
+| 主 Markdown | 8,650 行，约 874 KB | GitHub/编辑器渲染困难，章节耦合严重 |
+| 仓库文件 | 481 个 | 大量资源缺乏按章节归档 |
+| 总体积 | 约 139 MB | 不宜继续无筛选累积图片 |
+| 图片引用 | 386 处，385 个唯一路径 | 需要来源、授权、尺寸与引用位置复核 |
+| GIF | 23 个，约 51 MB | PDF 不支持动画；需关键帧、序列图或外部链接 |
+| Windows 反斜杠路径 | 154 处 | Linux/LaTeX 构建不能原样复用 |
+
+## 3. 旧章节迁移矩阵
+
+| 旧稿范围 | 旧主题 | 新位置 | 决策 |
+|---|---|---|---|
+| 0--1 | 前言、摘要 | 前言、阅读指南、第 1 章 | 重写；删除宣传与时效性描述 |
+| 2 | 各兵种中的视觉 | 第 27--31 章 | 按 2025/2026 官方规则重写，旧机制仅作历史注 |
+| 3 | Ubuntu、IDE、Git、ROS、工具 | 第 2--3 章 | 从安装截图改为 OS、构建、版本控制、通信、可复现原理与 agent 工作流 |
+| 4 | 相机、平台、IMU、雷达、通信 | 第 1 章 | 保留主题，重写物理原理、时序、误差模型与选型依据 |
+| 5.0--5.1 | CV 常识、OpenCV API | 第 7--8 章与实验 | 大幅压缩 API 罗列，围绕图像形成、卷积、特征点和可验证实验组织 |
+| 5.2 | 神经网络与目标检测模型史 | 第 9--11 章 | 大幅删减；用统一任务形式、数据闭环、代表性架构和部署决策取代模型/损失 zoo |
+| 5.3 | 各类滤波器与预测 | 第 7、14、22 章 | 拆分：图像滤波归图像形成；贝叶斯估计归状态估计；运动预测归非线性自瞄 |
+| 5.4 | 目标跟踪 | 第 14、22 章 | 用状态、量测、关联和不确定性统一重写，并接入自瞄闭环 |
+| 5.5.1--5.5.3 | 阈值、不变性、HOG/GIST/LBP 等 | 第 8 章或历史附录 | 只保留后续任务真正依赖的内容，其余不再作为核心路线 |
+| 5.5.4--5.5.7 | 特征点、描述子、匹配、RANSAC、ORB | 第 8、13、16 章 | 保留并改写，明确其在多视图几何和 SLAM 前端中的作用 |
+| 5.6 | 三维视觉基础 | 第 12--15 章 | 系统重写坐标、成像、标定、PnP、三角化、BA、雷达与跨传感器外参 |
+| 5.7 | SLAM 初探 | 第 16 章 | 扩展为前端、后端、因子图、回环、地图与工程评测 |
+| 5.8--5.9 | 路径规划、自主决策 | 第 19--26 章 | 从概览升级为核心内容，补齐轨迹优化、MPC、行为架构、DP/RL/VLM 与多机协同 |
+| 6 | 自瞄、大符、雷达等应用 | 第 22、27--31 章 | 以端到端误差链和赛季约束为线索重写，不复用过时代码配置 |
+| 7 | 成员知识与学习路线 | 阅读指南、各章实验与第 27 章 | 重写为分层项目、验收标准和可复现实验 |
+| 8 | 经历、问答与感想 | 前言或历史资料 | 仅保留对学习仍有价值且可验证的部分 |
+
+## 4. 新版知识依赖
+
+新版采用“先底层、后高层，先估计、后决策”的顺序：
+
+1. 先理解传感器如何产生带噪、带延迟、异步的数据，以及程序如何在计算平台上运行；
+2. 再学习图像和机器学习，使读者能把原始像素变成二维语义量测；
+3. 通过多视图几何、激光雷达和状态估计，把量测变成三维状态与地图；
+4. 通过状态空间、LQR/LQG、路径与轨迹规划、MPC 和非线性优化，把状态变成受约束控制输入；
+5. 再学习行为决策、动态规划/强化学习、多机器人协同和受约束的 VLM 高层规划；
+6. 在 31 章的最终目录中，用自瞄、哨兵和雷达站案例重新闭合感知、决策、规划、控制，并显式分析延迟、带宽、失效与裁判系统约束。
+
+## 5. 图片迁移规则
+
+- 静态图优先重绘为 TikZ、矢量图或可复现绘图脚本；照片类资料保留原图并记录来源。
+- GIF 选择 3--6 个有因果意义的关键帧；如动画本身必要，PDF 中放关键帧与可长期访问的链接。
+- 不因“已有图片”而保留一段知识；先决定论证，再决定图片。
+- 统一使用正斜杠、ASCII 文件名和稳定的 `\label{}`。
+- 未确定版权的网络图片不得进入正式发布版。
+
+## 6. 分阶段交付
+
+### Phase A：工程骨架
+
+- 中文书稿模板、分章目录、术语和交叉引用规范；
+- `latexmk`/Makefile 本地构建；
+- GitHub Actions 构建与 PDF artifact；
+- 首批基础章节与旧稿迁移矩阵。
+
+### Phase B：感知主线
+
+- 图像形成、必要的传统视觉、ML/CV 任务统一表述；
+- 关键点、多视图几何、LiDAR/IMU、融合与 SLAM；
+- 配套最小实验与统一数据接口。
+
+### Phase C：闭环主线
+
+- 状态估计、LQR/LQG、MPC、非线性自瞄；
+- 路径/轨迹规划、行为树、动态规划、RL 与 VLM 启发式；
+- 感知不确定性如何进入规划与控制。
+
+### Phase D：赛季案例与发布
+
+- 基于 2025/2026 官方规则重写雷达、哨兵、自瞄和协同案例；
+- 完整实验、作业、验收 rubric；
+- 图片授权、引用、术语、公式和构建的最终审计；
+- 发布 PDF 与版本化勘误。
diff --git a/Makefile b/Makefile
@@ -0,0 +1,14 @@
+.PHONY: pdf clean watch
+
+BOOK_DIR := book
+BUILD_DIR := build
+
+pdf:
+	cd $(BOOK_DIR) && latexmk -xelatex -interaction=nonstopmode -halt-on-error -file-line-error -outdir=$(BUILD_DIR) main.tex
+
+watch:
+	cd $(BOOK_DIR) && latexmk -pvc -xelatex -interaction=nonstopmode -file-line-error -outdir=$(BUILD_DIR) main.tex
+
+clean:
+	cd $(BOOK_DIR) && latexmk -C -outdir=$(BUILD_DIR) main.tex
+
diff --git a/README.md b/README.md
@@ -1,4 +1,61 @@
-# Vision Tutorials
-本文档是计算机视觉和RoboMaster入门手册和opencv基础api的练习代码仓库。
-若您在阅读中有问题，可以通过email联系我。
-欢迎pr与issue
+# RoboMaster 机器人算法教程（LaTeX 重构版）
+
+本分支将原来的单文件计算机视觉教程重构为一套面向 RoboMaster 算法组的系统教材。新版不再以“目标检测模型百科”为主线，而是围绕机器人闭环建立知识结构：
+
+> 硬件与工具 → 数学与建模 → 2D 感知 → 3D 感知与 SLAM → 控制 → 规划与决策 → 系统集成 → 赛季案例
+
+原始长篇 Markdown 暂时保留，作为历史资料与迁移来源；新内容统一位于 [`book/`](book/) 中。
+
+## 构建 PDF
+
+推荐使用 TeX Live 2024 或更新版本，并确保安装 XeLaTeX、latexmk 与 biber。
+
+```bash
+make pdf
+```
+
+生成文件位于 `book/build/main.pdf`。清理中间产物：
+
+```bash
+make clean
+```
+
+也可以直接进入 `book/`：
+
+```bash
+latexmk -xelatex -interaction=nonstopmode -halt-on-error -outdir=build main.tex
+```
+
+每次提交涉及书稿源文件时，GitHub Actions 会执行同样的构建并上传 PDF artifact。
+
+## 当前阶段
+
+- 已建立可编译的中文 LaTeX 书稿、分章结构、参考文献与 CI。
+- 已写入系统总览、硬件原理、工程工具链和数学建模的首轮正文。
+- 其余章节先固定学习目标、前置依赖和承转关系，再逐章迁移与重写。
+- 2025/2026 赛季案例只采用官方规则中可核验的内容；未正式发布或仍可能修订的条目会明确标注版本和证据等级。
+
+详细的删改与迁移矩阵见 [`MIGRATION_PLAN.md`](MIGRATION_PLAN.md)，协作规范见 [`CONTRIBUTING.md`](CONTRIBUTING.md)。
+
+## 目录约定
+
+```text
+book/
+├── main.tex                 # 唯一书稿入口
+├── config/                  # 样式与命令
+├── frontmatter/             # 前言与阅读指南
+├── chapters/                # 每章一个 tex 文件
+├── appendices/              # 附录
+├── assets/                  # 新版筛选后的静态插图
+└── references.bib           # 可追溯参考文献
+```
+
+## 内容原则
+
+1. 以机器人任务中的变量、接口、误差和闭环为组织中心。
+2. 首次出现的符号必须定义，结论必须说明适用前提。
+3. 传统图像处理只保留后续几何、标定、特征匹配和工程调试真正需要的部分。
+4. 目标检测只讲统一问题形式、数据与指标、代表性架构和部署决策，不再罗列过时模型族。
+5. 将图像滤波、状态估计和控制器严格区分，再通过概率模型和状态空间统一起来。
+6. AI/agent 工具用于加速检索、编码、测试与复盘，但生成结果必须经过来源核验、构建测试和人工审查。
+
diff --git a/RULES_SOURCES.md b/RULES_SOURCES.md
@@ -0,0 +1,40 @@
+# RoboMaster 规则证据登记
+
+本文件记录教材引用的赛季资料快照。它不是规则摘要的替代品；比赛实现必须回到官方原文核对。
+
+核查截止日期：2026-08-24。
+
+## 证据等级
+
+1. 比赛规则、机器人制作规范、裁判系统通信协议：规范性事实。
+2. 官方完整形态考核、规则测评与裁判系统考核：资格或评分要求，不自动等同于赛场机制。
+3. 正式规则中的“未来规则规划”：方向性信号，不是当前强制条款。
+4. 社区开源项目与论坛经验：工程案例，不作为规则证据。
+
+## 版本快照
+
+| 赛季资料 | 当前核查版本 | 日期 | 官方入口 |
+|---|---:|---:|---|
+| RMUC 2025 比赛规则 | V2.1.0 | 2025-08-02 | [2025 比赛规范发布公告](https://www.robomaster.com/zh-CN/resource/pages/announcement/1768) |
+| RMUC 2025 裁判系统通信协议 | V1.9.0 | 2025-07-03 | 同上方官方索引 |
+| RMUC 2026 比赛规则 | V2.2.0 | 2026-08-07 | [2026 官方资料索引](https://bbs.robomaster.com/wiki/20204847/809871?source=7) |
+| RMUC 2026 机器人制作规范 | V2.0.0 | 2026-06-26 | [2026 官方资料索引](https://bbs.robomaster.com/wiki/20204847/809871?source=7) |
+| RMUC 2026 裁判系统通信协议 | V2.0.0 | 2026-06-26 | [通信协议索引](https://bbs.robomaster.com/wiki/20204847/811363?source=7) |
+| RMUC 2026 全国总决赛参赛手册 | V2.1.0 | 2026-07-16 | [2026 官方资料索引](https://bbs.robomaster.com/wiki/20204847/809871?source=7) |
+
+RMUC 2026 比赛规则 V2.2.0 的官方文件名为 `RoboMaster 2026 机甲大师超级对抗赛比赛规则手册V2.2.0（20260807）.pdf`，可从[官方 PDF](https://hz-rm-bbs-web-prod.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/e354d2750e17485e8f67e5b5a9d1a2891786094242879/RoboMaster%202026%20机甲大师超级对抗赛比赛规则手册V2.2.0（20260807）.pdf)下载，官方 MD5 为 `d4808d8f91575d89e2fe4f7ba2f4fb3f`。V2.2.0 相对 V2.1.0 只新增 R55；2026 全国赛的主要机制变化来自 V2.0.0，教材写作时必须同时记录“首次引入版本”和“当前核查版本”。
+
+## 官方考核入口
+
+- [规则测评](https://bbs.robomaster.com/wiki/20204847/812042?source=7)
+- [裁判系统考核](https://bbs.robomaster.com/wiki/20204847/812043?source=7)
+- [完整形态考核](https://bbs.robomaster.com/wiki/20204847/812045?source=7)
+- [完整形态考核细则](https://bbs.robomaster.com/wiki/20204847/812048?source=7)
+
+## 更新流程
+
+1. 下载官方文件，记录赛事、语言、版本、发布日期、下载地址与哈希。
+2. 对上一教材快照做逐条差异检查，先形成候选表，再人工回到原文核验。
+3. 将规则事实、官方评分项、工程推导与研究前瞻分列，不混写。
+4. 更新 `book/references.bib`、第 31 章、受影响的案例章和规则配置测试。
+5. 重新构建 PDF，并在提交说明中列出新增、修改和失效条款。
diff --git a/book/README.md b/book/README.md
@@ -0,0 +1,10 @@
+# Book source
+
+`main.tex` is the only full-book entry point. Build from this directory with:
+
+```bash
+latexmk -xelatex -interaction=nonstopmode -halt-on-error -file-line-error -outdir=build main.tex
+```
+
+The template intentionally uses `listings` instead of `minted`, so the build does not require `--shell-escape`. New figures should use ASCII filenames and must have a source/license record before publication.
+
diff --git a/book/appendices/app_a_notation.tex b/book/appendices/app_a_notation.tex
@@ -0,0 +1,14 @@
+\chapter{符号、单位与接口检查表}
+\label{app:notation}
+
+本附录将在正文稳定后生成完整符号索引。当前提交先固定最容易造成系统性错误的检查项：
+
+\begin{enumerate}
+  \item 每个向量注明坐标系；每个变换明确方向，例如 $\mat{T}_{AB}$ 将 $B$ 系坐标表示到 $A$ 系；
+  \item 角度内部统一使用 rad，距离使用 m，时间使用 s；边界协议若采用 degree/mm/ms 必须显式转换；
+  \item 区分传感器采样时间、消息到达时间、处理结束时间和执行器生效时间；
+  \item 区分真实状态 $\vect{x}$、估计 $\hat{\vect{x}}$、量测 $\vect{y}$、参考 $\vect{r}$ 与控制输入 $\vect{u}$；
+  \item 协方差必须对应明确误差定义和局部参数化，不能跨坐标系直接复制；
+  \item 所有矩阵乘法在实现中用维度、frame type 或单元测试约束。
+\end{enumerate}
+
diff --git a/book/appendices/app_b_legacy_map.tex b/book/appendices/app_b_legacy_map.tex
@@ -0,0 +1,29 @@
+\chapter{旧稿迁移索引}
+\label{app:legacy-map}
+
+旧稿暂时保留在仓库根目录。本附录只作为导航，不把旧结论视为新版事实来源。
+
+\begin{longtable}{p{0.22\textwidth}p{0.30\textwidth}p{0.38\textwidth}}
+\toprule
+旧稿主题 & 新版章节 & 迁移状态 \\
+\midrule
+\endfirsthead
+\toprule
+旧稿主题 & 新版章节 & 迁移状态 \\
+\midrule
+\endhead
+软件与开发工具 & 第 2--3 章 & 原理重写；旧软件版本和危险操作不迁移 \\
+相机/IMU/雷达/通信 & 第 1、7、15 章 & 重写物理与误差模型；旧产品清单仅作历史资料 \\
+目标检测与模型史 & 第 9--11 章 & 压缩为任务、数据、指标、代表性结构与部署 \\
+传统滤波 & 第 7--8 章 & 仅保留采样、卷积、抗混叠和必要图像操作 \\
+状态估计与跟踪 & 第 14 章 & 从 Bayes/KF/EKF 与关联重新推导 \\
+特征点与匹配 & 第 8、12--13 章 & 保留主题并严格连接多视图几何 \\
+三维视觉与 SLAM & 第 12--16 章 & 重写坐标、可观性、因子图、融合和评测 \\
+路径/控制/决策概览 & 第 17--26 章 & 从原来的简短概览扩展为全书主干 \\
+装甲/大符/雷达应用 & 第 22、28--31 章 & 按 2025/2026 官方规则和端到端指标重写 \\
+个人经历与 Q\&A & 前言或历史档案 & 只保留对学习仍有长期价值的部分 \\
+\bottomrule
+\end{longtable}
+
+详细的文件级处置与图片策略见仓库根目录的 \texttt{MIGRATION\_PLAN.md}。
+
diff --git a/book/appendices/app_c_experiment_contract.tex b/book/appendices/app_c_experiment_contract.tex
@@ -0,0 +1,22 @@
+\chapter{实验、规则与复现契约}
+\label{app:experiment-contract}
+
+每个实验或赛季案例至少记录：
+
+\begin{longtable}{p{0.23\textwidth}p{0.67\textwidth}}
+\toprule
+项目 & 要求 \\
+\midrule
+问题与假设 & 状态、量测、动作、约束、噪声和适用场景 \\
+数据 & 来源、许可、版本、切分、采集设备和时间 \\
+代码 & commit SHA、配置、依赖、随机种子和模型 hash \\
+硬件 & CPU/GPU/NPU、功耗模式、传感器和固件版本 \\
+指标 & 算法精度、系统成功率、P50/P99 延迟、资源与失败率 \\
+消融 & 一次改变一个因素，并解释不能独立改变的耦合项 \\
+规则 & 赛事、文件名、版本、发布日期、条款位置和访问日期 \\
+AI 使用 & AI 参与环节、人工核验来源、执行测试和未解决风险 \\
+\bottomrule
+\end{longtable}
+
+只有“输入、代码、环境和评价”四者同时可追溯，实验才足以支撑教材结论。
+