飛行時間測距成像相機 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

法比奧雷濛蒂諾 著

圖書標籤:

• 飛行時間成像
• 測距成像
• 相機技術
• 三維成像
• 深度相機
• 圖像處理
• 激光雷達
• 計算機視覺
• 傳感器
• 光學工程

店鋪： 中關村圖書大廈旗艦店

齣版社： 國防工業齣版社發行部

ISBN：9787118109658

商品編碼：11183075610

齣版時間：2016-08-01

基本信息

商品名稱： 飛行時間測距成像相機	齣版社： 國防工業齣版社發行部	齣版時間：2016-08-01
作者：法比奧.雷濛蒂諾	譯者：孫誌斌	開本： 16開
定價： 89.00	頁數：213	印次： 1
ISBN號：9787118109658	商品類型：圖書	版次： 1

《光影織境：三維世界的信息解碼》 引言 在浩瀚的宇宙與我們身處的微觀世界之間，存在著一個共通的語言，那就是光。光，以其恒定的速度，攜帶著關於物體、環境以及它們之間空間關係的海量信息。而人類，正是通過感知和解讀這些光影信息，構建起對現實世界的認知。長久以來，我們依賴雙眼提供的立體視覺，但這種方式在某些極端環境下顯得捉襟見肘，例如在光綫昏暗的夜晚、濃霧彌漫的清晨，亦或是麵對快速移動或難以觸及的目標時。更進一步，即便在理想的視覺條件下，眼睛提供的信息維度也是有限的，無法直接量化距離，也難以捕捉到物體錶麵細微的紋理和形變。 本書《光影織境：三維世界的信息解碼》並非直接介紹某種特定成像技術的原理或應用，而是深入探討一個更為根本性的議題：如何通過對光與物體相互作用的精確測量，解鎖齣超越傳統二維圖像的信息維度，從而繪製齣真實三維世界的全貌。我們將從物理學的基礎齣發，追溯光與物質交互的本質，然後逐步展開，介紹一係列能夠捕捉和分析這些交互信息的方法和技術。本書的目標是為讀者構建一個宏觀的認知框架，理解“成像”的深層含義，以及如何超越可見光的束縛，從光的各個維度去“看見”和“丈量”我們所處的世界。 第一章：光的本質與物質的對話 萬物皆由原子構成，而原子又由更小的粒子組成，它們之間通過電磁力相互作用。光，作為一種電磁波，與物質的每一次相遇，都伴隨著能量的交換和信息的傳遞。當光子遇到物體時，可能會發生反射、摺射、吸收、散射等多種現象。這些現象的發生，都與物體的材質、錶麵形貌、內部結構以及光的波長、強度、偏振等特性息息相關。 光的性質：波粒二象性與信息載體 本書將首先迴顧光的基本性質，包括其波動性和粒子性。作為一種能量的載體，光的信息量巨大，其頻率、振幅、相位等參數都編碼瞭物質世界的豐富信息。 我們將探討光如何與物質的電子雲發生相互作用，從而産生反射和透射。例如，光滑的錶麵傾嚮於發生鏡麵反射，將光綫定嚮反射；粗糙的錶麵則會發生漫反射，將光綫散射到各個方嚮。這些不同的反射模式，本身就蘊含瞭關於物體錶麵粗糙度的信息。 此外，光的吸收和透射現象也為我們提供瞭關於物質成分和光學特性的綫索。不同材料對特定波長光的吸收程度不同，這是光譜分析的基礎。同時，光的摺射現象，即光在不同介質中傳播速度發生變化，也揭示瞭介質的摺射率，這是分析透明或半透明物體的重要參數。 光與物質的相互作用：信息的源泉 本書將詳細闡述不同類型的光與物質相互作用，及其蘊含的信息。 反射： 鏡麵反射與漫反射的幾何學差異，以及它們如何反映物體錶麵的光滑度。我們將探討鏡麵反射中，入射角與反射角的關係，以及通過分析反射光的方嚮，可以推斷齣錶麵法綫的方嚮，這是構建三維模型的基礎。 摺射： 光綫穿過不同介質時角度的變化，與介質摺射率的關係。這對於理解鏡頭成像、光綫穿行於空氣、水、玻璃等介質時發生的變化至關重要。 吸收： 不同物質對不同波長光的吸收特性，揭示瞭物質的化學成分和顔色。本書將探討如何通過測量吸收光譜來識彆物質。 散射： 光綫在傳播過程中遇到不均勻介質或微小粒子時發生的隨機偏離。散射是理解霧、雲、煙等環境中光綫傳播的關鍵，也是許多成像技術（如激光雷達）的基本原理之一。 偏振： 光波電場振動方嚮的特性。許多物體錶麵的反射光會産生偏振，通過分析偏振信息，可以進一步揭示物體的材質和錶麵狀態，甚至穿透某些散射介質。 第二章：測量的藝術——從二維到三維的跨越 傳統的成像技術，如我們日常使用的相機，主要捕捉的是光綫在二維平麵上的投影，形成一張照片。這張照片記錄瞭亮度、顔色等信息，但缺失瞭最重要的維度——深度。要構建真實的三維世界，我們需要引入“測量”的概念，即定量地獲取場景中各點到觀測者的距離信息。 距離測量的基本原理：時間、角度與三角學 本書將從最基本的物理原理齣發，介紹距離測量的核心思想。 時間測量（Time-of-Flight, ToF）： 如果我們能知道光從發射到返迴所需的時間，並且知道光的傳播速度，那麼就可以直接計算齣距離。這就像是通過測量聲音的迴聲來判斷距離一樣，隻不過這裏是“光的迴聲”。光速極快，因此需要極其精確的時間測量能力。 角度測量與三角測量： 通過在不同位置觀察同一物體，或者利用已知基綫的兩個視點，通過測量物體在兩個視點上的角度差異，利用三角學的原理，可以推算齣物體到觀測者的距離。這類似於我們用兩隻眼睛看東西時，大腦通過兩眼視差來感知深度。 結構光與圖案投影： 將預設的光學圖案（如條紋、點陣）投射到場景中，然後觀察這些圖案在物體錶麵變形後的樣子。通過分析圖案的形變，可以推斷齣物體的三維形狀。例如，平坦錶麵上的條紋會保持均勻間距，而凹凸不平的錶麵則會使條紋發生彎麯和拉伸，這種變化與錶麵的高度息息相關。 多維度信息的融閤：構建完整的三維模型 單一的測量方法往往隻能獲取部分信息。例如，ToF可以提供深度，但可能缺乏顔色信息；三角測量可以提供三維坐標，但可能依賴於場景中的特徵點。 本書將強調多傳感器融閤和多算法協同的重要性。通過結閤不同的成像原理和測量技術，我們可以剋服單一技術的局限性，構建齣更精確、更豐富的三維模型。例如，將深度信息與彩色圖像信息相結閤，可以生成帶有真實色彩的深度圖。 第三章：信息解碼的工具箱 在理解瞭光與物質的對話以及距離測量的基本原理後，本書將深入介紹實現這些測量的具體技術和方法。這些技術共同構成瞭一個強大的“信息解碼工具箱”，使我們能夠以前所未有的方式“看見”世界。 基於光傳播時間測量的技術 激光雷達（LiDAR）： 通過發射激光脈衝，並測量激光從發射到被物體反射後返迴的時間，來計算距離。LiDAR能夠快速、精確地測量齣大範圍內的三維點雲數據，廣泛應用於自動駕駛、機器人導航、地形測繪等領域。本書將探討不同類型的LiDAR（如機械式、固態式），以及它們在測距精度、掃描速度、功耗等方麵的權衡。 飛行時間相機（Time-of-Flight Camera）： 類似於LiDAR，但通常集成在一個緊湊的設備中，能夠一次性獲取整個圖像幀的深度信息。這些相機通常使用LED光源或激光二極管，通過測量每個像素處光信號的往返時間來生成深度圖。本書將探討其工作原理，以及與傳統相機的區彆。 基於光路分析和三角測量的技術 立體視覺（Stereo Vision）： 利用兩颱或多颱不同視角的相機，通過比較同一物體在不同圖像中的位置差異（視差），計算其三維坐標。這是模仿人類雙眼視覺的原理，是目前成本效益較高的一種三維重建技術，廣泛應用於機器人視覺、增強現實等領域。本書將深入探討視差計算的算法，以及基綫、焦距等參數對重建精度的影響。 結構光成像（Structured Light Imaging）： 投影已知光學圖案（如條紋、點陣）到場景中，然後通過相機捕捉變形後的圖案，並進行解算以獲得深度信息。這種技術通常具有較高的精度和速度，常用於三維掃描、人臉識彆等應用。本書將分析不同圖案的優劣，以及算法的魯棒性。 其他先進的成像與測量方法 光場相機（Light Field Camera）： 能夠同時記錄光綫的方嚮和強度信息，從而實現在拍攝後調整焦點、改變視角等功能，並且可以從中提取齣深度信息。 相乾成像技術（如全息術）： 利用光的乾涉和衍射特性，記錄下物體的完整光波信息，可以實現高精度的三維重構。 多光譜與高光譜成像： 擴展瞭可見光範圍，捕捉特定波段的光信息，用於物質識彆、環境監測等。 第四章：超越“看見”——三維信息的應用前景 本書最後將目光投嚮這些先進的成像和測量技術所帶來的無限可能。通過獲取精確的三維信息，我們能夠以前所未有的方式理解和改造我們的世界。 工業自動化與機器人： 精準的三維感知使機器人能夠精確地抓取、搬運、組裝物體，提升生産效率和靈活性。 自動駕駛與交通： LiDAR和立體視覺等技術為車輛提供瞭對周圍環境的實時三維認知，是實現安全自動駕駛的關鍵。 增強現實與虛擬現實： 精確的三維場景重建是構建沉浸式AR/VR體驗的基礎，使得虛擬信息能夠與真實世界無縫融閤。 醫療健康： 精準的三維掃描用於手術規劃、疾病診斷（如CT、MRI），以及康復訓練。 文物保護與文化遺産： 對珍貴文物進行高精度三維掃描，便於研究、修復和數字化保存。 地理信息係統與測繪： 通過無人機搭載LiDAR等設備，能夠快速獲取高精度的三維地形數據。 智能安防與監控： 三維信息有助於更準確地識彆目標、追蹤軌跡，提升安全監控的智能化水平。 結語 《光影織境：三維世界的信息解碼》旨在為讀者打開一扇通往三維感知世界的大門。它不拘泥於單一的技術細節，而是從更宏觀、更根本的層麵，探討瞭如何利用光與物質的相互作用，以及測量藝術，來揭示隱藏在二維圖像背後的豐富三維信息。通過理解這些基本原理和技術，我們能夠更好地把握未來的科技發展方嚮，並預見它們如何深刻地改變我們的生活和工作方式。我們相信，通過不斷探索和創新，人類將能夠以更全麵、更深刻的方式“看見”和理解這個復雜而迷人的三維世界。

評分☆☆☆☆☆

單單是“飛行時間測距成像相機”這個書名，就足以激發我內心深處對於科學探索的渴望。它傳遞的信息是如此的直接且充滿科技感，讓人不由自主地開始想象這項技術的強大之處。我一直對那些能夠突破傳統成像方式的技術抱有濃厚的興趣，而“飛行時間測距”這個概念，暗示瞭一種利用光速這一宇宙常數來丈量空間維度的方式，這本身就充滿瞭哲學上的吸引力。我期待這本書能夠清晰地闡述這種技術的物理基礎，以及它在實際應用中所涉及的關鍵工程挑戰。比如說，它會介紹如何産生具有特定參數的光信號（例如短脈衝寬度、精確的波長），以及如何設計能夠高效接收和量化反射信號的傳感器。更重要的是，它如何將這些離散的測量點轉化成能夠被我們理解的三維空間信息。這本書是否會探討不同的數據處理和圖像重建算法？它是否會涉及如何剋服環境因素（如大氣條件、物體錶麵特性）對測量精度的影響？對於那些渴望瞭解現代光學和傳感技術如何融閤，並催生齣全新的感知能力的書籍，這本書無疑具有巨大的吸引力。

評分☆☆☆☆☆

《飛行時間測距成像相機》這個書名，一齣現就在我的腦海中勾勒齣一幅充滿未來科技感的畫麵。它不僅僅是一個相機，更是一種能夠“感知”空間深度的新型設備。我一直對那些能夠為機器賦予“視覺”能力的技術非常著迷，而“飛行時間測距”這個概念，讓我聯想到瞭一種非常直接且高效的距離測量方式。我非常好奇這本書會如何深入解析這項技術的底層原理。它是否會從介紹光是如何傳播的開始，然後逐步深入到如何精確地測量光脈衝從發射到返迴所經過的時間？以及最重要的，它如何將這些海量的距離數據轉化成一幅具有深度信息的“圖像”。我希望書中能夠詳細介紹成像係統的構成，比如光源的設計（是連續波調製還是脈衝發射？），探測器的類型（是ToF傳感器還是SPAD陣列？），以及數據采集和處理的流程。這本書會不會探討該技術在不同應用場景下的性能錶現？例如，在自動駕駛、機器人導航、安防監控，甚至是虛擬現實和增強現實等領域，它能帶來怎樣的變革？我對這種能夠“看到”三維世界的相機技術充滿瞭好奇。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字《飛行時間測距成像相機》聽起來就充滿瞭科技感和未來感，我一直對這類尖端技術充滿好奇。想象一下，能夠以“飛行時間”為原理來測量距離，並且還能形成圖像，這簡直就像科幻電影裏的場景變成瞭現實。我在網上看到這本書的簡介，雖然沒有具體的內容，但僅從書名就能勾勒齣一個大緻的輪廓。它應該涉及到光學的原理，比如光速不變，以及如何利用激光或其他光源發射齣去，然後測量其往返的時間差來計算距離。更令人興奮的是，它還能成像，這意味著這種技術不僅僅是簡單的測距，而是能夠生成三維的空間信息，或者說是一種全新的視覺方式。我特彆好奇這本書會如何解釋其成像的機理，是利用點陣掃描，還是通過某種特殊的傳感器陣列？它會介紹現有的技術在哪些領域得到瞭應用？比如自動駕駛汽車中的環境感知，還是工業生産中的精密測量？亦或是醫療領域的非接觸式掃描？書中會不會提及這種技術的優勢和局限性？比如精度、速度、成本，以及在不同環境下的錶現？例如，在強光或霧霾環境下，它的成像效果會不會受到影響？讀完這本書，我希望能對“飛行時間測距成像”這一概念有一個深刻的理解，並對其未來的發展潛力有更清晰的認識。

評分☆☆☆☆☆

《飛行時間測距成像相機》這個書名，讓我立刻聯想到瞭一係列可能極其復雜但又極具吸引力的技術細節。我一直對那些能夠“看到”事物本身，而不僅僅是二維投影的技術非常著迷，而“飛行時間測距”聽起來就是一種非常直接且基於物理本質的測量方式。我猜測這本書會非常詳盡地解釋“飛行時間”的測量原理，不僅僅是籠統地說“測量時間差”，而是會深入到如何精確地發齣光脈衝，如何捕捉微弱的反射信號，以及如何處理納秒甚至皮秒級彆的時間差。更重要的是，它如何將這些分散的距離信息整閤成一張“成像”。我很好奇它會介紹什麼樣的探測器陣列，是CMOS還是CCD，亦或是更專業的SPAD（單光子雪崩二極管）？以及這些探測器如何與信號處理單元協同工作，將原始數據轉化為具有深度信息的圖像。書中會不會探討這種技術的固有挑戰，例如多路徑效應、背景光乾擾、以及如何實現低功耗和小型化設計？對於那些想要瞭解究竟是什麼讓“飛行時間測距成像”技術成為可能，並且希望一窺其背後工程實現細節的讀者，這本書很可能就是一座寶藏。

評分☆☆☆☆☆

最近偶然瞥見瞭《飛行時間測距成像相機》這本書的書名，腦海中立刻浮現齣一種充滿精密計算和創新設計的畫麵。我一直在關注與3D視覺和空間感知相關的技術，而“飛行時間測距”這個詞匯本身就暗示瞭一種基於時間差來構建深度信息的方法。這與傳統的立體視覺或者結構光技術在原理上可能有著顯著的區彆。我很好奇這本書會如何深入淺齣地講解“飛行時間”這個概念在成像過程中的應用。它是否會從基礎的物理學原理開始，逐步過渡到相機係統的具體設計？比如，它會詳細介紹光源的選擇（是脈衝激光還是其他形式的光源？），探測器的響應速度和靈敏度，以及如何精確地同步發射和接收信號。而且，“成像”這個部分更是引人遐想。它不僅僅是獲取距離信息，而是要將這些信息轉化為可視化的圖像。這本書會不會闡述不同的成像算法？比如，是逐點掃描成像，還是全局一次性成像？它如何處理反射率、材質以及場景的復雜性對成像質量的影響？我設想這本書會為讀者揭示這項技術背後是如何剋服挑戰，實現高精度、高分辨率的測距成像的。對於熱衷於瞭解前沿技術如何改變我們感知世界方式的讀者來說，這本書的潛力是巨大的。