$ sed '/\\begin{figure}/,/\\end{figure}/!d' contents.tex
\begin{figure}[htbp]
        \begin{center}
                \includegraphics[width=0.5\linewidth]{./figs/coordinate.eps}
                \caption{世界座標系とロボットの姿勢}
                \label{fig:coordinate}
        \end{center}
\end{figure}
(...略...)
\begin{figure}[htbp]
        \begin{center}
                \includegraphics[width=0.8\linewidth]{./figs/observation_noise.eps}
                \caption{ランドマークの計測値の不確かさを表す共分散行列}
                \label{fig:observation_noise}
        \end{center}
\end{figure}

$ sed '/\.\/figs\//,+1!d' contents.tex | sed -z 's/[^{}]*{\([^}]*\)}[^{}]/\1\n/g' | sed -z 's/\([^\n]*\)\n\([^\n]*\)\n/\2 \1\n/g'
世界座標系とロボットの姿勢 ./figs/coordinate.eps
計測値 ./figs/observation.eps
ランドマークの計測値から2点の相対姿勢を求める ./figs/two_poses.eps
ランドマークの計測値の不確かさを表す共分散行列 ./figs/observation_noise.eps

$ perl -0777 -F'/\\section\{.+?\}\n/' -naE '$_=$F[2];s/%.*\n//;s/(.*?。).*/$1/s;say' contents.tex

平面上を移動し、向きを持ち、カメラでランドマーク観測ができるロボットで
graph-based SLAMを実行する方法を考える。

$ perl -0777 -nlE 's/(\\psi_){(.*?)}/$1｛$2｝/g;@m=/(\\footnote\{.*?\})/gs;map {s/｛/{/g;s/｝/}/g;tr/\n//d;say} @m' contents.tex
\footnote{この仮定は実用上強すぎるが、実際には、後の計算式から分かるように、2つの姿勢間での値$\psi_{c,t}, \psi_{c,t'}$の差だけが分かれば良い。例えば、2点間で得られた画像の向きを画像処理から割り出すなどの処理で、この差は得られる。}
\footnote{$「10$[\%]」は変数にすべきだが、記号が増えて理解の妨げになるので固定値として説明する。}
\footnote{おそらく$\psi$は$\theta$で置き換えられるので$\psi$を使わない実装もできるが、まだ自分自身では検証していない。}
\footnote{小さい角度なので、$\sin(3\pi/180)$は$3\pi/180$に近似しても良い。}
\footnote{固定しないと世界座標系が決まらない。}

$ awk '{if(/\\section/){T=$0;sub("\\\\section{","",T);sub("}","",T);sub(" ","_",T);print $0 > T}else{print > T}}' contents.tex
$ ls $(awk '/\\section/' contents.tex | sed 's/.*{//;s/}//;s/ /_/g') | xargs head -n5
==> graph-based_SLAMの実装例 <==
\section{graph-based SLAMの実装例}

実装の一例を示す。

\subsection{グラフのエッジを作る}

==> はじめに <==
\section{はじめに}

この文章は、\cite{grisetti2010}などのチュートリアルを見ても数式の細かいところが分からない
graph-based SLAMについて、
実際の計算方法を細かく解説するためのものである。

==> 問題 <==
\section{問題}

%対向二輪型（その場で回転できるロボット）で、
平面上を移動し、向きを持ち、カメラでランドマーク観測ができるロボットで
graph-based SLAMを実行する方法を考える。ランドマークは環境にいくつか存在し、

$ grep -Po '[\p{Katakana}\p{Han}]+座標系' contents.tex | awk '!l[$0]++'
世界座標系
ロボット座標系
計測座標系

$ perl -0777 -nlE 's/(\n{2,}(?!\\|%))/$1　/gs;s/(\n%.*?\n)/$1　/gs;s/\n　%/\n%/gs;s/(\n{2,})(\\ref)/$1　$2/gs;s/\n　(\n|\z)/\n$1/gs;say' contents.tex
\section{はじめに}

　この文章は、\cite{grisetti2010}などのチュートリアルを見ても数式の細かいところが分からない
graph-based SLAMについて、
実際の計算方法を細かく解説するためのものである。
(...略...)
すると、初期値に使ったデッドレコニングの値$\hat{\V{x}}_{0:T}$
がそれなりに良ければ、ランドマークの計測値を全体的にバランスよく説明できる
姿勢に$\V{x}_{0:T}$を$\Delta\V{x}$が収束する。

$ perl -0777 -nlE 's/\n/\0/gs;s/\0\0/\n\n/gs;s/\0(\t+)/\n$1/gs;s/\0\\(begin|end)/\n\\$1/gs;s/(\\end\{.*?\})\0/$1\n/gs;s/\n\0/\n\n/gs;s/(%[^\n\0]*)\0/$1\n/gs;s/\0%/\n%/gs;s/\0//gs;say' contents.tex
\section{はじめに}

この文章は、\cite{grisetti2010}などのチュートリアルを見ても数式の細かいところが分からないgraph-based SLAMについて、実際の計算方法を細かく解説するためのものである。実装例はGitHubの\texttt{ryuichiueda/probrobo\_practice}の\texttt{./graph-based\_SLAM/graph-based\_slam.ipynb}にあり、この文章はこの実装の数学的な解説となる。ただし、コードで使った記号と本文章の記号は一部異なる。

\section{問題}
(...略...)
が成り立つ（説明は後で）。

以上の計算を、$\V{x}_{0:T}$を$\Delta\V{x}$だけ動かし、再度$H, \V{b}$を計算して$\Delta{x}$を求め、と繰り返す。すると、初期値に使ったデッドレコニングの値$\hat{\V{x}}_{0:T}$がそれなりに良ければ、ランドマークの計測値を全体的にバランスよく説明できる姿勢に$\V{x}_{0:T}$を$\Delta\V{x}$が収束する。

$ sed -r '/^\\(sub){,2}section\{/!d' contents.tex | sed -r 's/\\label\{.*//;s/\}$//;s/section\{/ /' | awk '$1=="\\"{A++;B=C=0;$1=A;print}$1=="\\sub"{B++;C=0;$1=A"."B;print}$1=="\\subsub"{C++;$1=A"."B"."C;print}'
1 はじめに
2 問題
2.1 ロボットの姿勢と座標系
2.2 観測
2.2.1 ランドマークの識別
2.2.2 ランドマークの姿勢計測
2.2.3 計測値の記録
2.2.4 計測値の誤差
2.3 完全SLAM問題
3 graph-based SLAMの実装例
3.1 グラフのエッジを作る
3.1.1 $\V{\mu}_{c,t,t'}, \V{e}_{c,t,t'}$の計算
3.1.2 $\Sigma_{c,t,t'}, \Omega_{c,t,t'}$の計算
3.2 最適化問題を作る
3.2.1 マハラノビス距離
3.2.2 最適化する式
3.3 $\V{e}_{c,t,t'}$の勾配を求める
3.4 問題を解く