现代光学工程精品译丛 飞行时间测距成像相机
作者：[意] Fabio，Remondino，David，Stoppa 著，孙志斌，邵秋峰，王波 等译
出版时间：2016年版
丛编项： 现代光学工程精品译丛
内容简介
《飞行时间测距成像相机/现代光学工程精品译丛》是国内外系统介绍飞行时间测距成像相机的著作。书中详细介绍了飞行时间测距成像相机的基本理论和方法，主要内容包括飞行时间测距成像传感器、单光子雪崩光电二极管传感器、飞行时间测距成像器件结构和性能、成像系统和校准方法。在应用方面，介绍了建筑测绘、室内定位与导航、立体视觉、辅助生活、光场测量等飞行时间测距成像技术与方法。
目录
第1章 飞行时间（TOF）测距成像传感器的技术发展水平
1 引言
2 TOF相机的工作原理
2.1 TOF探测系统
2.2 TOF测量技术
3 时间分辨成像传感技术
4 结论
参考文献
第2章 基于5PAD的传感器
1 引言
2 SPAD的物理机制
3 CMOS SPAD设计
4 基于TCSPC的TOF相机系统
5 单光子同步探测
6 相位域△∑TOF成像
7 前景与展望
参考文献
第3章 基于电子学的：313传感器
1 脉冲I-TOF 3D成像方法
1.1 工作原理
1.2 信号和噪声分析
2 案例研究1：采用完全差分3D像素的50×30像素阵列
2.1 传感器设计
2.2 电路分析
2.3 测量和未来展望
3 案例研究2：160×120双级像素阵列
3.1 传感器设计
3.2 电路分析
3.3 测试方案和测量结果
4 相关I-TOF的3D成像方法
4.1 传感器结构
4.2 信号和噪声分析
5 案例分析3：2×32双线TOF传感器
5.1 传感器电路
5.2 测试方案和测量结果
6 案例分析4：16×16像素阵列TOF传感器设计
6.1 传感器电路
6.2 测试设置和测量结果
7 讨论和比较
参考文献
第4章 基于像素光电混合器件的传感器
1 引言
2 基本工作原理
3 电荷域电光解调器
3.1 基于栅极结构的基本解调器
3.2 电流辅助解调器件
3.3 钉扎光电二极管解调器件
3.4 静态漂移电场解调器件
3.5 其他概念
4 像素结构
5 结论
参考文献
第5章 幅值调制连续波激光雷达中的混台像素和多路径干扰的认识和改进
1 引言
1.1 飞行时间测量技术
1.2 混合像素和多路径干扰的形成
2 混合像素和多路径干扰的模型
2.1 距离测量理论
2.2 混合像素建模
2.3 由于多个回波信号所产生的扰动
3 点扫描系统和探测方法
3.1 法线角和边缘长度探测
3.2 Adam的探测算法
3.3 基于分类的检测方法
3.4 空间非连续性误差的测量
4 全视场系统和恢复
4.1 使用场景纹理、结构光或正方形校准方法的散射恢复
4.2 采用空间域卷积方式的恢复方法
4.3 使用场景内部散射模型的恢复方法
4.4 通过表面参数模型的混合像素恢复方法
4.5 相关波形的反卷积／波形形状拟合方法
4.6 多频测量方法
5 结论
6 混合像素和多路径干扰的认识和理解
6.1 激光雷达调制技术
参考文献
第6章 3D相机：误差、校准和定位
1 引言
2 几何模型
3 定位
3.1 基于标记物的定位
3.2 基于传感器的定位
3.3 数据驱动定位
4 误差来源
4.1 镜头畸变
4.2 与场景无关的距离测量误差物理模型
4.3 与焦平面位置相关的距离误差以及与振幅测量值相关的距离误差
4.4 内部散射
4.5 固定模式噪声
4.6 与积分时间相关的测量误差
4.7 相机预热误差
4.8 模糊间隔
4.9 目标空间中的多路径效应
5 系统校准
5.1 校准的目的
5.2 校准方法
5.3 自校准方法
5.4 模型理论和解决方案
6 总结
参考文献
第7章 用于建筑测绘的飞行时问测距相机
1 引言
2 TOF相机在建筑测绘中的分析应用
2.1 预校准和数据采集方法
2.2 入射角对距离测量的影响
2.3 目标物体反射率对距离测量的影响
2.4 文化遗产建筑测绘中的测试、数据处理、比较和结果
2.5 飞行时间测距相机在建筑装饰雕塑中的测绘和精度性能评估
2.6 两个窗户的数据采集和处理
2.7 用于断裂线提取的数字摄影测量多帧图像匹配方法
2.8 结果和讨论
3 结论
参考文献
第8章 飞行时间相机在环境辅助生活中的应用
1 引言
2 主动视觉在环境辅助生活情境中的优势
3 基于飞行时间相机的跌倒检测框架
3.1 硬件平台
3.2 相机安装设置
3.3 外部参数的自校准
3.4 背景建模，人体图像分割及跟踪
3.5 跌倒检测策略
3.6 模拟设置
3.7 实验结果
4 基于飞行时间相机的姿势识别框架
4.1 实验设置
4.2 拓扑方法
4.3 体积测量法
4.4 实验结果
5 讨论和结论
参考文献
第9章 飞行时间相机在室内定位与导航中的应用
1 引言
2 基于CityGML模型的室内定位
2.1 通过对象探测的房间识别
2.2 采用距离测量的精确定位
3 地图测绘和自身运动估计
3.1 传感器数据处理
3.2 地图测绘和自身运动估计
4 3D防撞
5 结论与展望
参考文献
第10章 飞行时间测距相机与立体视觉系统：比较与数据融台
1 立体视觉系统
1.1 立体视觉系统的基本几何原理
1.2 立体视觉算法
1.3 局部立体算法
1.4 全局立体视觉算法
1.5 半全局立体视觉算法
2 飞行时间相机与立体视觉系统的比较
2.1 基本测量参数
2.2 飞行时间相机和立体视觉系统的准确性、精确性和分辨率
2.3 实验比较
3 飞行时间相机和立体视觉系统的数据融合
3.1 采集系统的特性
3.2 局部融合算法
3.3 全局融合算法
3.4 半全局融合算法
4 结论
参考文献
