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30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合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 30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间测距相机

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：比较与数据融合

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