由意大利法比奥·雷蒙蒂诺和大卫·斯托帕共同编著，孙志斌、邵秋峰、王波、曹松和杨皓共同翻译的《飞行时间测距成像相机／现代光学工程精品译丛》一书总结了飞行时间测距成像理论、技术和应用领域的最新研究成果，探讨了飞行时间测距成像探测器件、结构、性能、技术等问题，还探讨了飞行时间测距成像在建筑测量分析、室内定位导航、立体测距成像、辅助生活环境等方面的应用技术和方法，是一本不可多得的实用教材。本书对于提高我国单光子三维成像的技术水平具有重要的借鉴意义。

本书内容充实、层次分明、特色鲜明，书中飞行时间测距成像技术涉及量子光学、半导体物理、微电子学、电子学等方面的知识，且书中内容主要针对在天文学、高能物理学、空间科学、生命科学、激光雷达、保密通信、对地遥感成像等领域进行研究的研究人员和研究生。因此，本书适用于具有一定概率论、电子信息、微电子等方面知识的研究生和相关领域的科研技术人员。

由意大利法比奥·雷蒙蒂诺和大卫·斯托帕共同编著，孙志斌、邵秋峰、王波、曹松和杨皓共同翻译的《飞行时间测距成像相机／现代光学工程精品译丛》一书是国内外第一本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。

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