现代成像原理与技术（微课视频版）
现代成像原理与技术讨论关于如何获取模拟和数字影像的理论与方法。从信号的角度讲，成像(Imaging)涵盖二维、三维甚至高维信号的采集、存储、传输、处理与显示等范畴。随着物理、数学、新材料、计算机、微电子等学科的快速发展，以及互联网+、物联网、云计算、嵌入式系统等新一代信息技术的不断成熟和普及，成像领域呈现出不断向高、精、尖方向飞速发展的势头，新的成像理论和技术层出不穷。但是，能够反映这种发展趋势的教材建设却相对滞后。 ;"f9 "
本书内容涉及光学成像基础、人眼视觉系统、传统照相成像原理与技术、数码成像原理与技术、红外成像原理与技术、X射线成像原理与技术、超声成像原理与技术以及核磁共振成像原理与技术等现代成像技术，从基础原理和实际应用两方面比较全面的介绍了该领域目前的现状。 >q')%j
[attachment=130853] 'oGMr=gp<&
 qi^kf
目录 |+~P; fG
第1章绪论 |-v/
/_JR7BB^X,
1.1成像技术发展回顾 rD6NUS
{y|.y~vW
1.2成像质量评价指标 Dd
OK&
\{(cz/]G/
1.3现代成像技术的发展趋势 hey/#GC*
e\#aQ1?"
1.4本书内容安排 3]NKAPY
PTpfa*t
本章小结 '[[IalQ?
Us6 ~7L00
思考题 _4{3^QZq5
YY>&R'3[
第2章光学成像基础 [ P*L`F
9e;{o,r@
2.1几何光学基本定律 7wrRIeES
lBG5~<NT
2.1.1光波、光线与光束 G]-\$>5R
< A`srmS?
2.1.2几何光学的基本定律 _0&U'/cs
wO %617Av
2.1.3费马原理 M6[O> z
U~|)=+%O
2.1.4马吕斯定律 W$}2
$}r0U
s2tNQtq 0W
2.2几何光学成像基础 j;_E0j#
- Lsl
2.2.1光学系统 * P12d
So NgDFD
2.2.2光学成像的基本概念 mt *Dx
/Zz [ vf
2.2.3单个折射球面成像 -t*P=V|@
![[: Z
2.2.4透镜成像 u\K`TWb%
H'@@%nO (
2.3理想光学系统 I0bkc3
w~AO;X*Ke"
2.3.1理想光学系统的定义 |l~#qeZ%
}dq)d.c
2.3.2理想光学系统的物像关系 }.A
\;FDyj
|i (@1 l
2.4光学像差 EP{ji"/7[
b\SB
2.4.1球差 2"Ki5
7%|HtBXv^
2.4.2彗差 q' t"
%pxHGO=)E
2.4.3像散 G Mg|# DV
e= i9l
2.4.4场曲 >Qf`xU Z
[WR*u\FF
2.4.5畸变 w\>@> *E>
No'Th7=|S
2.4.6色像差 r#mH[|@W~
9+'*
2.5典型光学成像系统 e1H2w?
s
2Gc0pBqx
2.5.1放大镜 `!
)^g/>0i
+qa^K%K
2.5.2显微镜成像 )9 {!=k
Zu ![v0
2.5.3望远镜成像 /,9n1| FrG
mN" g~o*
本章小结 9!Bz)dJ 3
0w".o!2\U{
思考题 LV]F?O[K=
'DB'lP
第3章人眼视觉系统 j2%M-y4E
P\2x9 T
3.1光源与色温 $*+`; PG-
#PMi6q~Z
3.2人眼的构造 K^[Dz\ov5
%xwtG:IKEV
3.3人眼视觉机理 ghaO#kI
oazy%n(KZ
3.3.1人眼视觉形成过程 z#srgyLt
_sq V@ J
3.3.2亮度、颜色与立体感觉 iRI7x)^0"z
4^K<RSYs
3.3.3人眼视觉特性 ga|-~~
g Ya
(-o
3.4人眼的彩色视觉 B" Ttr+
k mX:~KMb
3.4.1彩色三要素 >^adxXw.o
&BRi& &f
3.4.2三基色原理与混色方法 Y'x+! &H
a(K ^/BT
3.4.3配色方程 0' II6,:
()EiBl(kWk
3.4.4彩色模型 KqWt4{\8v`
R? J=5tO
本章小结 hR~~k~84
&&|c-mD+*
思考题 @<=<?T> 1
1y6{3AZm<
第4章照相机成像原理与技术 ;c0z6E /
t|cTl/i
4
4.1传统照相机发展回顾 $w
,^q+
Bpdx]5qfK
4.2传统照相机成像原理与技术 ]t.6bb4
JX2@i8[~
4.2.1针孔照相机 nCdxn#|
s )V<dm;T
4.2.2传统照相机的基本结构 oTxE]a,
Q1u/QA:z7
4.3数码照相机成像原理与技术 W4S! rU
6 9EdMuf
4.3.1数码照相机的特点 ]"-c?%L
Wt9'-"c
4.3.2数码照相机的分类 qBcwM=R3P
yq\p %z$:
4.3.3数码照相机的技术指标 N&-J,p~
%j2ZQ/z
4.3.4数码照相机的系统结构 Tj,1]_`=V$
|E9i G
4.4全息成像技术 VgcLG ]tE[
vjO@"2YEw
4.4.1全息成像的基本原理 qI5`:P H%n
Ggp. %kS6F
4.4.2全息成像的优势和应用 ;wj8:9
;
cP`[/5R
本章小结 \LQ54^eB
45$ F c K
思考题 *_!}g
]
Ig"Qw vR
第5章电视成像原理与技术 nx'Yevi0$
0XUWK@)P
5.1电视基础 SH/^qDT'
7':qx}c#!1
5.1.1视频信号 h YEUiQ
2 s<uT
5.1.2像素传输 DNy 6Kw
T~- OC0
5.1.3电子扫描 } +ZZO0
{<y.G1<.
5.1.4光电变换与电光变换 _"688u'88
VDy\2-b8d
5.2模拟电视信号 BoHpfx1C
F<LRo}j"9Q
5.2.1黑白电视信号 \ O(~:KN
Ue2%w/Yo
5.2.2彩色电视信号 XCUU(H
6Dz N.fz
5.3模拟电视制式 !pAb+6~T
0mi$_Ld+
5.3.1彩色电视制式 n|AV7c
[ T!0ka
5.3.2亮度信号与色差信号 : XaBCF*
b&\f 8xZ
5.3.3彩色电视频带压缩原理 mVNHH!
-wrVhCd~g]
5.3.4色度信号与色同步信号 O 6Mxp -
[
F7ru4"{
5.3.5兼容制彩色电视制式 $ v0beN6MG
<%GfF![v
5.4模拟电视广播系统 l#cG#-
o GN *p_g
5.4.1电视信号的摄取 K4K]o T
cPbAR'
5.4.2电视信号的处理 c01i !XS
"1|\V.>>;
5.4.3视频全电视信号和射频全电视信号 w$4*/D}Y
hG8<@
5.4.4电视信号的发射 EUjA-L(
?{rpzrc!*
5.4.5电视信号的传输 wjc & S'[
gOLN7K-)
5.4.6电视信号的接收 Vh'H =J
L . DD
5.4.7有线电视系统 / lDei}
RAB'%CY4
5.5数字电视系统 l _g JC.
y ]D[JX[
5.5.1数字电视的基本概念 7-A/2/G<
0I['UL^!F
5.5.2模拟电视信号数字化 br%l>Y\"
eI3ZV^_Ps
5.5.3数字电视信号频带压缩 P87Lo4R d
Ci_Qra 6
5.5.4电视信号的数字处理 i)th] 1K%
(d>}Fp
5.5.5数字电视信号接收 7r o&Q%
9>9,
5.6电视显示技术 )18C(V-x
d3"QCl
5.6.1电子显示器件的分类 PWk\#dJN&
a4\j.(w)$D
5.6.2液晶显示器 \- 8S"
@UQ421Z`
5.7高清晰度电视 "/nbcQ*s*E
W5,&*mo
5.7.1高清晰度电视的基本概念 5
BLAa1
C`qE ,2.
5.7.2几种HDTV制式 u~7 fK
XNJ3.w:R
本章小结 * -(8Z>9
N;gY5;0m
思考题 Y.kgJ #2
JFFluL=-
第6章红外成像原理与技术 " p]!="\
spT$}F2n
6.1引言 V5' (op /
WG*),P?
6.2红外辐射的物理性质 #Q'#/\5
xVk5%
6.2.1红外辐射的基本概念 }0, dG4Oo=
i>O8q%BnJ
6.2.2红外辐射定律及特性 54].p7
P^AI*tH"m
6.2.3红外辐射在大气中的传输 28qlp>U
;Z); k`j
6.3主动式红外成像系统 #> 6Jsnv1
+kN,OK~
6.3.1红外光学系统 |A\o
Qk > 9o
6.3.2红外变像管 0n}v "61q
\/64Xv3L0
6.3.3直流高压电源 f,x;t-o+R
sI.p(
-K Q
6.3.4红外探照灯 e07u@_'^
N\|BaZ%>|
6.3.5红外选通技术 ;Yt+ {pI
Dt !
<
6.4红外热成像系统 aWPf3 Q
/_qHF-
6.4.1热成像光学系统 pHXs+Ysw+
/> N# PF
6.4.2红外热成像系统的摄像方式 !_FTy^ @c2
}2 Tq[rl~s
6.4.3红外检测器 8L+A&^qx
H+Aidsn
6.4.4制冷器 &u~Pp=k v
et "Pb_-U
6.4.5信号处理与显示 u=tp80_
2Z5_@Y
6.4.6基本技术参数 \~g,;>%7Y
W*% (J$E
6.5微光成像系统 Wm}gnNwA
qV;I<AM
6.5.1微光夜视仪 I{ h KN V
Q :.i[
6.5.2微光电视 '4_c;](W
P a eq
本章小结 \KzH5 ?
cK >^8T^
思考题 &> B" /z
I\x9xJ4x
第7章X射线成像原理与技术 ?T .=y m
_-3n' i8
7.1X射线成像的物理基础 Oi zj |'
;rF[y7\
7.1.1X射线的性质 Oet+$ b
jFJ}sX9]
7.1.2X射线管 shw"TF>?zG
#l g R"%
7.1.3X射线与人体的作用机制 _m[DieR
iEZ+Znon
7.1.4X射线的衰减规律 d^J)Mhju
nmts% u
7.2模拟X射线成像 %B( rW?p&
ma+AFCi
7.2.1X射线透视 cdh0b7tj n
KPI96P
7.2.2X射线摄影 X9NP,6
k|\M(Z*(P
7.2.3特殊X射线摄影 /`7+Gy<
/s~S\dG
7.3数字化X射线成像 CGzu(@dd\
NPS*0 y/
7.3.1X射线数字透视系统 EwX{ i}j_V
yW (|auq
7.3.2计算机X射线摄影系统 n=bdV(?4
r uGeN
7.3.3数字化X射线摄影系统 R"9w VM;*c
huS*1xl
7.4X射线计算机断层成像 6o7t eX
E_a BDiyDf
7.4.1概述 9O:l0
l
2jC` '8
7.4.2XCT成像原理 /1v9U|j
mHHlm<?]
7.4.3XCT图像重建算法
q :TNf\/o
*; ]}`r
7.4.4XCT图像的后处理技术 L/r_Mt N
qSB&Q 0T
7.4.5螺旋XCT <K`E*IaW
-PAEJn5$O
7.4.6双源XCT R-j*fO}
Wz s=BNm9
7.4.7XCT成像的优缺点 &v0-$
$q)YC.5$
7.4.8XCT成像质量的评估参数 UJSI bb5
m|B=&#
本章小结 (=Cb)/s 0
%:d7Ts&?Z
思考题 +Gt9!x}#e
*>KBDFI
第8章核磁共振成像原理与技术 r O$pj~!|Q
ft6)n T/"&
8.1核磁共振原理 x lS*9>Ij
wu A? t
8.1.1核磁共振现象 z'_Fg0kR{
ur\6~'l4
8.1.2静磁场的分类 ~qrSHn}+PU
HDhISPg
8.1.3射频脉冲的作用 YE{ [f@i0
JiaR*3#
8.1.4自由感应衰减过程 ;na%*G `
> 0MP[
8.2核磁共振成像设备结构 ovTL'j!
Iz09O:ER
8.2.1主磁体及匀场线圈 B/1j4/MS
% S^hqC
8.2.2梯度线圈 #`*uX6C
}q.D)'g_
8.2.3射频线圈 LJGpa )(
k.ou$mIY
8.2.4计算机系统 0% rDDB
}} =n]_f
8.2.5其他辅助设备 @%Ld\8vdfJ
iY,C0=n5Y
8.3核磁共振成像的脉冲序列设计 v'@gUgC
]- 1(r,
8.3.1脉冲序列的基本概念 #ODP+>-IjB
O8@65URKx
8.3.2磁共振成像的脉冲序列 t<p#u=jOa
DQ Q]grU
8.4磁共振图像重建 q !z"YpYB
8(% F{&<;
8.4.1磁共振信号空间定位 S{+t>en
iWf+wC|
8.4.2磁共振加权成像 1'E=R0`pA
A*y4<'}<
8.4.3磁共振成像的特点与局限 j#5a&Z
NZB*;U~t
8.5磁共振图像的质量评估 4H-eFs%5
.*-8rOcc
8.5.1磁共振信号的影响因素 [Km{6 L&
s|Mo3_>
8.5.2磁共振图像质量的评价指标 F]
c\Qt
-qIi.]/f"9
8.5.3磁共振成像生物安全性的因素 JY,$B-l
M*zpl}
8.6磁共振成像新技术 `q*[fd1u.
k<< x}=
8.6.1磁共振血管造影和灌注成像技术 %} `` :
I@cw=_EQL
8.6.2磁共振水成像技术 *4U_MM#rX
I`V<Sh^Qd
8.6.3功能磁共振成像技术 6nW)2LV
/4an@5.\C
8.6.4磁共振波谱成像技术 , _e [P
PAYw:/(P
本章小结 Ss>pNH@ c
oe*1jR_J`[
思考题 8Sr'
f*o
第9章超声成像原理与技术 M&V' *.xz
)UKX\nD"0
9.1超声成像的物理基础 lx: $ EJ
GmH DG-
9.1.1超声波的分类 Z3S+")^
SOOVUMj
9.1.2超声波的描述参量 \?xM% (:<Q
%bi ie
9.1.3超声波在生物组织中的传播 g< j)
%~!4DXrMk
9.2超声换能器与辐射声场 fqgp{( `@>
#r'M fTr
9.2.1超声换能器 kB
8^v7o
?\V#^q-
9.2.2超声辐射场 Jl{ 0q7b
+S4n41 6K
9.3基于回波检测的超声成像技术 `8!9Fp
>rd#,r
9.3.1A型超声诊断仪 YYe G9yR
*fg2bz<~[B
9.3.2M型超声诊断仪 <s9{o
u Z
;,f\Wf"BW
9.3.3B型超声诊断仪 C"I
jr=w
;{ifLI0#
9.3.4专用超声成像仪 vX JPvh<
ot}erC2~
9.4多普勒型超声检测仪 ~:DL{Ze Eb
yvd)pH<a2
9.4.1超声多普勒测量原理 sA2-3V<t8
PgkU~68`
9.4.2多普勒血流信息的提取 j"qND=15
\&Yn)|!
9.4.3超声多普勒血流测量仪
!VGG2N8
/W N YS
9.5超声成像新技术 >#]A 2,
)~U1sW&t
9.5.1超声谐波成像技术 FIq'W:q:
F&B\ X
9.5.2三维超声成像技术 #3&@FzD_P
W==~ 9
9.5.3超声弹性成像技术 #V>R#Oh}
| v!N1+v0
本章小结 I*u3 e
oIhKMQ;jh
思考题 p'jc=bL E
-#Z df |
第10章其他现代成像技术 `!]|lI!GW
RjW wsC~B
10.1太赫兹成像技术 0 +=sBk (
}N g P`m
10.1.1太赫兹时域光谱成像技术 #mQ@4k9i
c -+NWC
10.1.2太赫兹光电实时取样成像技术 :HY$x
Y1PR?c
Q
10.1.3太赫兹近场扫描光谱成像技术 rW?Wd Eg
xw #CwMbbi
10.1.4太赫兹连续波成像技术 v)
n-
`5Y *)
q
10.2量子成像技术 z!}E2j_9P
NEq_!!/sF
10.3光场成像技术 <h#*wy:o2
V*?cMJ_G
10.3.1光场定义及其获取方式 }* :3]
EX]+ e
10.3.2基于光场的数字重聚焦技术 6W
i
n! 4
ZM <6yj"f
10.3.3基于光场的合成孔径成像技术 d( v"{N}
!l [;,l
10.3.4基于光场的显微成像技术 [ws
_ g,/
z D{]3pg
10.4光声成像技术 KIF9 [/P
0Ui.nz j
10.4.1光声层析成像技术 #UM,)b H
* 6}M.`.-
10.4.2光声显微成像技术 [mtp-4*
%-n) L
10.4.3光声成像的性能指标 o#qdgZ
`D+zX
本章小结 L)'G _)Sl
u({^8: AYu
思考题 u]*7",R
uU
!f ~a3 {;j
参考文献 YSnh2 Bq
|