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。 Hgs=qH
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。 LgN\%5f-
[attachment=130853] hs'J'~a
 nO{@p_3mi
目录 :2#8\7IU^'
第1章绪论 xlQl1lOX
/">A3bq
1.1成像技术发展回顾 )Ih '0> =
'\yp}r'u
1.2成像质量评价指标 'Oyx
X
a xT-
1.3现代成像技术的发展趋势 r?Y+TtF\e
NPjh2 AJm
1.4本书内容安排 !FwR7`i
iwb]mJUA
本章小结 %si5cc ?
>X z P'h
思考题 3fC|}<Wzt
-~z]ut<Z
第2章光学成像基础 .O9 A[s<
4h:R+o ^H^
2.1几何光学基本定律 S,&tKDJn
= ~{n-rMF
2.1.1光波、光线与光束 X I6L PA0%
@bu5{b+8
2.1.2几何光学的基本定律 9d ZE#l!Q
UO-<~DgH
2.1.3费马原理 2q2;Uo`"S.
W )rE_tw,|
2.1.4马吕斯定律 2?; =TJo$
@)0-oa,u+
2.2几何光学成像基础 ,/ V'(\>
q3 .L6M
2.2.1光学系统 &=SP"@D
"m^whHj
2.2.2光学成像的基本概念 9: tvkl
1iO Q8hD
2.2.3单个折射球面成像 6 isz
,,+ ~./)
2.2.4透镜成像 :v/6k
Bsm>^zZ`YU
2.3理想光学系统 # L\t)W
IT \Pj_
2.3.1理想光学系统的定义 6`LC(Nv%-n
H*U\P 2C!)
2.3.2理想光学系统的物像关系 W!a~ #R/r-
*|c*/7]<
2.4光学像差 #A|~s;s>N
~<0!sE&y
2.4.1球差 xJ"CAg|B
-"L)<J@gQ?
2.4.2彗差 % I]?xe6
f3h&K}x
2.4.3像散 \Yv<Tz J9
h-VpX6
2.4.4场曲 @a.Y9;O
%] 9
<a
2.4.5畸变 Ed/@&52z0
H LMEB0zh^
2.4.6色像差 0 `X%&
Zp| LCE"
2.5典型光学成像系统 v2<roG6.V
#80*3vi~F
2.5.1放大镜 *"E?n>b
&k3'UN!&Ix
2.5.2显微镜成像 I>b-w;cC
)2X ng_,
2.5.3望远镜成像 "A jtNL5
7lpd$Y
本章小结
z"BV+
NEQcEUd?
思考题 K[LTw_oE
t/c j z/]
第3章人眼视觉系统 ? V_Qa0k
LX.1]T*m`
3.1光源与色温 /p')
u3
(^g?/i1@d
3.2人眼的构造 +j 5u[X
#)%N+Odnr
3.3人眼视觉机理 o a,Ju
R<mLG $
3.3.1人眼视觉形成过程 ]>@;
2%YvY
< p(&8P
3.3.2亮度、颜色与立体感觉 vCwDE~
9frx 60
3.3.3人眼视觉特性 uK]@! gz
@18@[ :d"
3.4人眼的彩色视觉 Yfy6o6*:
|0w'+HaE~N
3.4.1彩色三要素 R~b9)
HSx~Fs^J
3.4.2三基色原理与混色方法 @M4 ~,O6-
;? ;D (%L
3.4.3配色方程 CGg:e:4
K G~](4JE(
3.4.4彩色模型 <9bQAyL9
:EyH'v
本章小结 : 5?ti
fD q,
)~D
思考题 ac.O#6&
Xvs{2
第4章照相机成像原理与技术 ^e8R 43w:!
S$]:3
4.1传统照相机发展回顾 w0 ~iGr}P
CzzG
4.2传统照相机成像原理与技术 5S7`gN.
iyOd&|.
4.2.1针孔照相机 xpyb&A
uYL6g:]+ZC
4.2.2传统照相机的基本结构 2Z@<llsi
*cp|lW !ag
4.3数码照相机成像原理与技术 5 LX3.
0s0[U
4.3.1数码照相机的特点 ~< , \=;b/
nA F@47Wo
4.3.2数码照相机的分类 ,-CDF)~G=3
8)rv.'A((E
4.3.3数码照相机的技术指标 t@.gmUUA
TFxb\
4.3.4数码照相机的系统结构 =[{Pw8['
i*_KHK
4.4全息成像技术 R)cns7oW
'! 1ts @
4.4.1全息成像的基本原理 U ]R ? O5K
O%o#CBf0
4.4.2全息成像的优势和应用 (53d l(L?
,_rarU)[J
本章小结 ?xQ lX%&`6
d@At-Z~M
思考题 r
% 0
`r*6 P^P
第5章电视成像原理与技术 cYR6+PKua
{]<D"x ;
5.1电视基础 qoZ* sV
T]^F%D%
5.1.1视频信号 1A E/ILGo
20?i4h_
5.1.2像素传输 puqLXDjA/
Y ga}8D U
5.1.3电子扫描 I J4"X#Q/
MCh8Q|Yx4
5.1.4光电变换与电光变换 ~;eWQwD
d `~#uN {
5.2模拟电视信号 ys#M*
{?
izFu&syv)
5.2.1黑白电视信号 ,dVCbAS@
J +IW
5.2.2彩色电视信号 @0
-B&w
/kw4":{]
5.3模拟电视制式 e<9nt [
m/eGnv;!
5.3.1彩色电视制式 !5B9:p~-
2M&4]d
5.3.2亮度信号与色差信号 x *qef_Hu
IN%> 46e`
5.3.3彩色电视频带压缩原理 &us8,x6yg
$--PA$H2 7
5.3.4色度信号与色同步信号 ^F" *;8$
]Rj "/(X,
5.3.5兼容制彩色电视制式 v,D_^?] @
Y43#];
5.4模拟电视广播系统 mCz6&
fwq|8^S@
5.4.1电视信号的摄取 pRU6jV 6e)
/yykOvUO
5.4.2电视信号的处理 Q}=RG//0*
~HYP:6f
5.4.3视频全电视信号和射频全电视信号 %<M<'jxSca
19N:9;Ixz
5.4.4电视信号的发射 b]JN23IS2
%I.{umU
5.4.5电视信号的传输 4X\*kF%
3P6'*pZ
5.4.6电视信号的接收
9Np0<e3p
6pLwwZD
5.4.7有线电视系统 $U8a p4EXM
J.nVEqLZ
5.5数字电视系统 gM Gg9U$@
N Dg]s2T
5.5.1数字电视的基本概念 (C3d<a\:
)I >r C%2P
5.5.2模拟电视信号数字化 mCE})S
H9>&"=".
5.5.3数字电视信号频带压缩 ?+|tPjg $
OK)0no=OAK
5.5.4电视信号的数字处理 xg^fM @#m
Z|/):nVP7
5.5.5数字电视信号接收 ZGbZu
E{6}'FG+A
5.6电视显示技术 A;|DQR()
.lFSFJ ??
5.6.1电子显示器件的分类 =
]@xXVf/
<+ b:
5.6.2液晶显示器 AO]lXa
|X.z|wKT6
5.7高清晰度电视 @s@
f2u2Ns0Ym
5.7.1高清晰度电视的基本概念 dXDD/8E
lET)<V(Y
5.7.2几种HDTV制式 +| H'I j$
FO5SXwx
本章小结 M/DTD98'N
EsWszpR qb
思考题 /iN \)y#u1
z
K (5&u
第6章红外成像原理与技术 w7D:0SGD
b910Z?B^L
6.1引言 RnrM
rOh
&\H5*A.HkA
6.2红外辐射的物理性质 u l%bo%&~
Imw x~eo
6.2.1红外辐射的基本概念 $G_<YVXcG
sy?>e*-{
6.2.2红外辐射定律及特性 )QE_+H}p
G8s`<:9*
6.2.3红外辐射在大气中的传输 y|dXxd9
gQE V;hCO
6.3主动式红外成像系统 8<kme"% s
} 8P}L@q
6.3.1红外光学系统 ?>y-5B[K/(
V~_nyjrJM
6.3.2红外变像管 f UIs(}US
PWMaB
6.3.3直流高压电源 7&3URglsL"
?R(3O1,v^
6.3.4红外探照灯 ;Wa{q.)
LasH[:QQQ
6.3.5红外选通技术 X
w8i l
nsT|, O
6.4红外热成像系统 <J)A_Kx[57
vdm?d/0(^
6.4.1热成像光学系统 X*"K g
* r`Yz}
6.4.2红外热成像系统的摄像方式 9^^#I ~-
^ kr)U8
6.4.3红外检测器 YfPo"uxx
gQu w|u
6.4.4制冷器 !I[n|r "
{h"\JI!
6.4.5信号处理与显示 gDub+^ye>/
>, E $bm2
6.4.6基本技术参数 V, +[XB
tTGK 25&
6.5微光成像系统 #Qr4Ke$g[l
[k OA+\v
6.5.1微光夜视仪 DANSexW
|T_Pz& -
6.5.2微光电视 &HK s >
u- {l,p_H
本章小结 -;\+uV
X~he36-+<
思考题 :BX{ *P
-o_T C
第7章X射线成像原理与技术 ,)$KS*f"*z
=
Y-Ne6a
7.1X射线成像的物理基础 Pp_3 n yQ
yXA f
7.1.1X射线的性质 Sx)Il~ x
qffSq](D.
7.1.2X射线管 c@-K
4nH91Z9=
7.1.3X射线与人体的作用机制 !><
%\K
g/,Bx!'8p
7.1.4X射线的衰减规律 W Kl '
ocqB-C]
7.2模拟X射线成像 ^<\} Y
3DAGW"F
7.2.1X射线透视 `b ")Bx|
SrtVoe[
7.2.2X射线摄影 RVnyl`s
5^K#Tj ;2
7.2.3特殊X射线摄影 4)H WPX
g]<Z]R `
7.3数字化X射线成像 CQ Hp4_
C 9U {^
7.3.1X射线数字透视系统 rz }l<t~H
'[ g)v
7.3.2计算机X射线摄影系统 iW@Vw{|i I
{!1n5a3" 1
7.3.3数字化X射线摄影系统 bo;pj$eR3R
sV^h#g~Zb
7.4X射线计算机断层成像 @zynqh
wUCDJY:,1
7.4.1概述 Z4AAg
U`9\P2D`/
7.4.2XCT成像原理 DIqT>H HZ
aE\BAbD7
7.4.3XCT图像重建算法 bepYeT
QHzX
5$IM
7.4.4XCT图像的后处理技术 c =N]!
,MO
!@Sf>DM "
7.4.5螺旋XCT |5IY`;+9
gQh C cv
7.4.6双源XCT sI RrEea
6eUiI@J
7.4.7XCT成像的优缺点 Ac!&j=ZE
RpXs3 =9
7.4.8XCT成像质量的评估参数 12d}#G<q-
|/\U^AHm"h
本章小结 6l\UNG7
UI<PNQvo9
思考题 '^ e/F)0
J7?)$,ij%
第8章核磁共振成像原理与技术 sK 1m9
&& 9c&xgzE
8.1核磁共振原理 "dK|]w8
P"=UI$HN
8.1.1核磁共振现象 *2Vp4
Kc w1uLb
8.1.2静磁场的分类 6PJJ?}P^1
CS;W) F
8.1.3射频脉冲的作用 ^KZAYB9C
dx13vZ 3[U
8.1.4自由感应衰减过程 1>@]@ST[:
D){"fw+b
8.2核磁共振成像设备结构 qsft*&
=tf@4 _
8.2.1主磁体及匀场线圈 8XYD
L] I'
4VmCW"b7h
8.2.2梯度线圈 pKxX{i1l
nG}, v%
8.2.3射频线圈 b>bgUDq
@vdc)vN[ /
8.2.4计算机系统
?+
-/';
miG; ] -"^
8.2.5其他辅助设备 17 i<4f#
v#:+n+y\ z
8.3核磁共振成像的脉冲序列设计 0r0\b *r
4aalhy<j
8.3.1脉冲序列的基本概念 @jE d%W
aT ?p>
8.3.2磁共振成像的脉冲序列 =M1a 0i|d
>?>u bM`,
8.4磁共振图像重建 NoJnchiU
C`NBHRa>
8.4.1磁共振信号空间定位 PG^ j}
'<?v:pb9
8.4.2磁共振加权成像 *or2
yfM>8"h@
8.4.3磁共振成像的特点与局限 #gX%X~w$F
;L
G
%s
8.5磁共振图像的质量评估 lruF96C/Y
tDC0-N&6S~
8.5.1磁共振信号的影响因素 V q3]7l
OX)#F'Sl}
8.5.2磁共振图像质量的评价指标 &TP:yA[
$PatHY@h
8.5.3磁共振成像生物安全性的因素 4i_spF-3
DA+A >5/
8.6磁共振成像新技术 c$,c`H(~
u Q[vgNe*m
8.6.1磁共振血管造影和灌注成像技术 'DCKD4@ C/
5 T$}Oy1
8.6.2磁共振水成像技术 |~@x4J5,
C<[d
8.6.3功能磁共振成像技术 }mKGuCoH>
U8-Q'1IT&
8.6.4磁共振波谱成像技术 G0I~&?nDa
.mvB99P{<
本章小结 {E3xI2
z>cIiprX
思考题 t MxsR >sH
pT("2:)x
第9章超声成像原理与技术 iE iu%T>
h]kn%?fpmB
9.1超声成像的物理基础 42b. 7 E
snX B`U C
9.1.1超声波的分类 'ox0o:
u
iBl#J Q
9.1.2超声波的描述参量 - *:p.(c
SX1X< 9
9.1.3超声波在生物组织中的传播 +dqk 6RE
Dh
hG$
9.2超声换能器与辐射声场 ;Ay >+M2O
%*$5!;
9.2.1超声换能器 y=[gQJ6~r
J+{ Ou rWt
9.2.2超声辐射场 b->eg 8|
`%$8cZ-kr
9.3基于回波检测的超声成像技术 \bU`
tl DY k
9.3.1A型超声诊断仪 y\^@p=e
>F/XZ C
9.3.2M型超声诊断仪 L/H v4={
rpUy$q rRc
9.3.3B型超声诊断仪 YSqv86
<KKDu$W|T
9.3.4专用超声成像仪 Wt>J`
j'3j}G%\T
9.4多普勒型超声检测仪 yt. f!"
j*tk(o}qG
9.4.1超声多普勒测量原理 8V6=i'GK
j3
6,w[Y:
9.4.2多普勒血流信息的提取 y&1%1 #8 F
>eQbipn
9.4.3超声多普勒血流测量仪 t2"@Ps&1|
8QT<M]N%
9.5超声成像新技术 wAw42{M
8s< ^]sFP
9.5.1超声谐波成像技术 @zo7.'7P
|) 9thIQ F
9.5.2三维超声成像技术 #S%4?
0Y7$ d `
9.5.3超声弹性成像技术 kB8
M i
tE[H8
本章小结 Vr 8:nP:
W $r^
思考题 #>= 8w9]
^ pj>9%
第10章其他现代成像技术 XlVc\?
;> DHD*3X
10.1太赫兹成像技术 cg,Ua!c
H#3 5@HF*o
10.1.1太赫兹时域光谱成像技术 =ai2z2z
{&-#s#&
10.1.2太赫兹光电实时取样成像技术 fmFzW *,E
$ADPV,*gG
10.1.3太赫兹近场扫描光谱成像技术 'f *O#&?
t)} \9 ^Uo
10.1.4太赫兹连续波成像技术 #EJP(wXa
q]TqI' o
10.2量子成像技术 cJ.
7Mt
5X0QxnnV
10.3光场成像技术 E tx`K5Tr]
bG(x:Py&
10.3.1光场定义及其获取方式 c_#*mA"+
i
E9\_MA
10.3.2基于光场的数字重聚焦技术 jJia.#.Ze
*hF^fxLb l
10.3.3基于光场的合成孔径成像技术 m2(E>raV6
)7dEi+v52
10.3.4基于光场的显微成像技术 hk_g2g
+< yhcSSTB
10.4光声成像技术 9 6 =Z"
yAG+] r
10.4.1光声层析成像技术 P `EgA
1[ SA15h
10.4.2光声显微成像技术 m; o4Fu
SNab
10.4.3光声成像的性能指标 (~&w-w3
F+uk AT
本章小结 6aY>lkp
#Ao !>qCE
思考题 _{$fA6C
WL
U }
参考文献 2Lfah?Tx~C
|