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本课程属于：193-ToF、SPAD与3D感知工程 芯片硬件与光电工程 · 共 6 门相关课程，组合学习更完整。
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ToF点云数据处理与三维重建完整方案

共计 30 章节
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01
课程导入
ToF技术原理 · 点云与三维重建的基本概念 · 课程目标与学习路径
课程导入ToF
02
ToF相机基础
ToF测距原理（连续波/脉冲波） · 深度图像获取 · 与结构光/激光雷达的对比
ToF相机基础
03
点云数据基础
点云定义 · 坐标系统 · 点云属性（坐标
点云数据基础点云定义
04
点云采集与传感器标定
ToF相机内参标定 · 外参标定 · 深度图与RGB图对齐
点云采集传感器标定
05
点云预处理
去噪（统计滤波 · 半径滤波） · 下采样（体素滤波）
点云预处理去噪
06
点云配准基础
ICP算法原理 · 粗配准（FPFH · SAC-IA）
点云配准基础ICP
07
多视角点云融合
全局配准 · 回环检测 · 图优化
多视角点云融合全局配准
08
点云分割与聚类
平面分割（RANSAC） · 欧式聚类 · 区域生长
点云分割聚类
09
点云特征提取
法线估计 · 曲率计算 · 关键点检测（ISS
点云特征提取法线估计
10
三维重建基础
从点云到网格（Delaunay三角化 · Poisson重建） · 表面重建算法对比
三维重建基础Delaunay
11
隐式曲面重建
TSDF（截断符号距离函数） · Marching Cubes算法 · 神经隐式重建（NeRF
隐式曲面重建TSDF
12
纹理映射与贴图
点云颜色融合 · 纹理映射 · 纹理图集生成
纹理映射贴图
13
点云补全与修复
孔洞填充 · 点云上采样（PU-Net） · 基于深度学习的补全方法
点云补全修复
14
点云压缩与存储
点云压缩标准（G-PCC） · 八叉树表示 · 流式传输与实时处理
点云压缩存储
15
ToF点云的特殊处理
多路径干扰抑制 · 运动伪影校正 · 低信噪比处理
ToF点云的特殊处理
16
点云处理工具与库
PCL · Open3D · CloudCompare
点云处理工具PCL
17
基于深度学习的点云处理
PointNet · PointNet++ · 动态图卷积（DGCNN）
基于深度学习的点…PointNet
18
三维重建中的SLAM技术
视觉SLAM · RGB-D SLAM（ORB-SLA… · ElasticFusion）
SLAM三维重建
19
实时三维重建系统
KinectFusion · BundleFusion · 动态重建
实时三维重建系统KinectFusion
20
案例实战
使用Open3D进行ToF点云预处理…
案例实战Open3D
21
案例实战
基于PCL的ToF点云分割与特征提取…
案例实战PCL
22
案例实战
使用TSDF进行三维重建并生成网格模…
案例实战TSDF
23
案例实战
RGB-D SLAM实现室内场景三维…
案例实战RGB-D
24
案例实战
基于深度学习的点云补全与语义分割（训…
案例实战基于深度学习的点…
25
常见问题与调试
点云噪声过大 · 配准失败 · 重建空洞
常见问题调试
26
性能优化
点云处理算法加速（KD-Tree · 并行计算） · GPU编程（CUDA）
性能优化KD-Tree
27
行业应用
工业检测 · 机器人导航 · AR/VR
行业应用工业检测
28
项目实战
从ToF相机采集到完整三维重建的端到… · 方案设计 · 实现与评估）
项目实战ToF
29
课程总结
核心知识点回顾 · 常见误区 · 学习资源推荐
课程总结核心知识点回顾
30
综合测评
设计一个ToF点云处理与三维重建系统 · 涵盖数据采集 · 预处理
综合测评ToF