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。 rV~ T >x
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。 1w bTqc
[attachment=130853] }
m6\C5
 n_u`B|^Pj
目录 )ZN(2z
第1章绪论 U81;7L8
[]r T? -
1.1成像技术发展回顾 2pjW,I!`
m'SmN{(t
1.2成像质量评价指标 1N>6rN
>j)
w\i
1.3现代成像技术的发展趋势 }R`Irxv4
w'|&5cS
1.4本书内容安排 srsK:%`
:;q>31:h
本章小结 KCl &H
;hkro$
思考题 2q/nAQ+
[pr 9 $Jr
第2章光学成像基础 4uX,uEa
[4ee <J
2.1几何光学基本定律 G{/; AK
H/pcX j
2.1.1光波、光线与光束 )&XnM69~b
kAY@^vi
2.1.2几何光学的基本定律 A"0wvk)UcY
w[e0wh`.
2.1.3费马原理 \Oz,Qzr|
K/Sq2:
2.1.4马吕斯定律 c1PViko,>
0Y[*l M-
2.2几何光学成像基础 =?wMESU
)-)ss"\+Ju
2.2.1光学系统 U)
+?$
Tbm
HgYc@P*b
2.2.2光学成像的基本概念 |OOXh[y
[ k!-;mi
2.2.3单个折射球面成像 dFx2>6AZt
3Ca
\`m)l
2.2.4透镜成像 ^=Q8 ]W_*
wH+FFXGJs
2.3理想光学系统 fE'-.nA+
Ft )t`E'%j
2.3.1理想光学系统的定义 HE*7\"9
@k_Jl>X
2.3.2理想光学系统的物像关系 1V-=$Q3
V7
7t ZW^dF
2.4光学像差 4[2=L9MIo~
?]s%(R,B5
2.4.1球差 &fCP2]hj'
*Kp}B}}J
2.4.2彗差 ~g*Y,
Y
$K+4C0wX`
2.4.3像散 oSN 8Xn*qr
P/C&R-{')
2.4.4场曲 N $C{f;xV
f#'8"ff*1
2.4.5畸变 gTqeJWX9wP
oK#\HD4U
2.4.6色像差 zv$Gma _
&7$,< 9.
2.5典型光学成像系统 XyvZ&d6(d
m5X3{[a :
2.5.1放大镜 6e -#XCR{
<sgZ3*, A
2.5.2显微镜成像 UedvA9$&;
I/^q+l.=`{
2.5.3望远镜成像 =Dh$yC-Zr
]|Ow_z8
O
本章小结 uo]Hi^r.l
#=`FM:WH
思考题 [SCw<<l<
_L?v6MTj
第3章人眼视觉系统 <I>%m,
j5PaS k&o=
3.1光源与色温 %T`4!:vy
,:v.L}+Z
3.2人眼的构造 \Pw8wayr%
tn"Y9
k|
3.3人眼视觉机理 I(z>)S'7r
xP8iz?6"V
3.3.1人眼视觉形成过程 :hC
{5!|
IW5*9)N ?
3.3.2亮度、颜色与立体感觉 5u'Tm LuKT
@/CRIei
3.3.3人眼视觉特性 Rf)'HT
ML=hKwCA
3.4人眼的彩色视觉 #g@
T
[ T 6
3.4.1彩色三要素 @m+pr\h(
skk-.9
3.4.2三基色原理与混色方法 n%83jep9
>Sc$R0
3.4.3配色方程 :SpG&\+
u} JQTro
3.4.4彩色模型 &,W_#l{
DePV, .
本章小结 F, ' ^se4&
!Z#_X@NFc
思考题 X% Spv/8{
:)K TZ
第4章照相机成像原理与技术 * 23m-
xT_fr,P
4.1传统照相机发展回顾 p{A}p9sjx
Q3B'-B Ze
4.2传统照相机成像原理与技术 Eg@R[ ^T
uznoyj6g
4.2.1针孔照相机 8CHb~m@^$
Bg+<*z-?e
4.2.2传统照相机的基本结构 , aRJ!AZ
}XfS#Xr1aV
4.3数码照相机成像原理与技术 F<PWBs%
p/\$P=
4.3.1数码照相机的特点 6 .
+[
z
pm'@2dT
4.3.2数码照相机的分类 TE aD-mY 3
es.\e.HK
4.3.3数码照相机的技术指标 "TBQNWZ
33#7U+~]@
4.3.4数码照相机的系统结构 Ft%TnEp
uPv;y!Lsa@
4.4全息成像技术 5XSxQG@k^z
W2r 6jm!
4.4.1全息成像的基本原理 !1a|5
xrn
eZN3H"H
4.4.2全息成像的优势和应用 A@@)lD.
O?C-nw6kP
本章小结 RE`J"&
j61BP8E
思考题 f>\bUmk(
/ K_ e;(Y_
第5章电视成像原理与技术 E6k?+i
w
h}anTFKP
5.1电视基础 y (c|5C Q
V7B=+(xK
5.1.1视频信号 Y^c, mK^
.T#y N\S1
5.1.2像素传输 ADLa.{
;+r ) j"W
5.1.3电子扫描 p0[,$$p M
'K;4102\
5.1.4光电变换与电光变换 Y2=Brtc[@
RS ||KA])J
5.2模拟电视信号 uh C=
\pewbu5^
5.2.1黑白电视信号 n3l"L|W^(<
+2;#9aa
I
5.2.2彩色电视信号 $+lz<~R
L6[rvM|9_
5.3模拟电视制式 ? !oVf>
D<_, >{$gW
5.3.1彩色电视制式 ;G4HMtL
7/^TwNsv
5.3.2亮度信号与色差信号 0XQ".:+h
X>6 ~{3
5.3.3彩色电视频带压缩原理 r'9=k x
l $p_])x
5.3.4色度信号与色同步信号 M k'n~.mb
0'V -
5.3.5兼容制彩色电视制式 PBAz` y2
j?f,~Y<k
5.4模拟电视广播系统 *&h XJJ[+
+QXYU8bYZ
5.4.1电视信号的摄取 /SPAJHh
R@7GCj
5.4.2电视信号的处理 7uv/@(J"$
<PfPh~
5.4.3视频全电视信号和射频全电视信号 w371.84
< o'7{
5.4.4电视信号的发射 bn*{*=( |
&aevR^f+
5.4.5电视信号的传输 j quSR=
zNsL^; uT
5.4.6电视信号的接收
cT>z
/K1 $_
5.4.7有线电视系统 S\v&{
?2<6#>(7a
5.5数字电视系统 Z|Lh^G
3|83Jnh
5.5.1数字电视的基本概念 8Snq75Q<
LKf 5r,C
5.5.2模拟电视信号数字化 eX
l%Qs#Y
]:E! i^C`Z
5.5.3数字电视信号频带压缩 #hE3~+ i
#nc@!+
5.5.4电视信号的数字处理 uu@'02G8
(;2J(GZ:$U
5.5.5数字电视信号接收 e@2Vn? 5
>D p6@%
5.6电视显示技术 y9G 57D
4na4Jsq{
5.6.1电子显示器件的分类 /qkIoF2
vZ nO
5.6.2液晶显示器 uDE91.pUkr
L$TKO,T
5.7高清晰度电视 mk`cyN>m
SG|i/K|7
5.7.1高清晰度电视的基本概念 (y +5d00
/<?X-IDz.{
5.7.2几种HDTV制式 xZ @O"*{
AXU!-er$
本章小结 ^cmP
Ay"2W%([`
思考题 eR*
]<0=
#g`cih=QL
第6章红外成像原理与技术 PcSoG\- G<
f\F_?s)_y
6.1引言 )V$!
N>6yacTB
6.2红外辐射的物理性质 l3 pW{p
q/2K=BOh
6.2.1红外辐射的基本概念 !K^kKP*l
jVFRq T%
6.2.2红外辐射定律及特性 k89gJ5B$
KGE-RK
6.2.3红外辐射在大气中的传输 mKFHT
8.Own=G?
6.3主动式红外成像系统 ^1Zq 0
/glnJ3
6.3.1红外光学系统 E5[]eg~w%{
b5 C}K
6.3.2红外变像管 :Ye#NPOI
yE|}
r
6.3.3直流高压电源 ]I' xLh`
-Is dU7}
6.3.4红外探照灯 |8U7C\S[
qT>&
v_<
6.3.5红外选通技术 _:=O HURc
y:[VRLo
6.4红外热成像系统 +i_f.Ipp
.6Lhy3x
6.4.1热成像光学系统 /'=^^%&:B
#z ^1 )7
6.4.2红外热成像系统的摄像方式 U ;Y}2
k -DB~-L
6.4.3红外检测器 {6y .%ysU
1 > @|
6.4.4制冷器 rR G\:<a
FQ~ead36C
6.4.5信号处理与显示 "O1*uwm
pB7Z ;&9
6.4.6基本技术参数 `"=L
^sn>p}Tg
6.5微光成像系统 ;s
B:s9M
rMg{j
gD
6.5.1微光夜视仪 |e; z"-3
{f-/,g~
6.5.2微光电视 2l/5i]Tq
d!z).G
本章小结 i GeT^!N
(Rg!km%2T
思考题 Qnb?hvb"d
Eno2<<
第7章X射线成像原理与技术 )qP{X,Uf
83,1d*`
7.1X射线成像的物理基础 XoQk'7" f
v4a4*rBI"
7.1.1X射线的性质 +P)[|y +e
`k%#0E*H
7.1.2X射线管 7{ 6.
/ z?7ic0
7.1.3X射线与人体的作用机制 KPe.AK,8
BRzWZq%r3
7.1.4X射线的衰减规律 [T#a1!
0uJzff!|
7.2模拟X射线成像 ${6'
;)pV[3[
7.2.1X射线透视 +rpd0s49
Ollv _o3
7.2.2X射线摄影 /F}\V
^
eh/OCzWH
7.2.3特殊X射线摄影 f4y;K>u7 p
A;`U{7IST
7.3数字化X射线成像 Ty: I r
~dr1Qi#j?
7.3.1X射线数字透视系统 y-q?p qt
=(5GU <}
7.3.2计算机X射线摄影系统 u#,'ys
TY [d%rMm
7.3.3数字化X射线摄影系统 >!F ,y3"5S
D#[ :NXahn
7.4X射线计算机断层成像 vFC=q Lz:
207oE O]
7.4.1概述 D2 cIVx3:(
&b")`p&K
7.4.2XCT成像原理 F1*rUsRKN
5@A=,
GPUn
7.4.3XCT图像重建算法 L A %al @
z\d2T%^:g(
7.4.4XCT图像的后处理技术 gH55c aF<
;C3?Ic
7.4.5螺旋XCT JwVC?m).
SWd[iD
7.4.6双源XCT i*w-Q=
)t|Q7$ v1
7.4.7XCT成像的优缺点 o YErG] ,
'#::ba[9w
7.4.8XCT成像质量的评估参数 W@C tF U9
"Un SZ[;t
本章小结 <+,0 G`
wggHUr(g,
思考题 gH) B`
@
3CPO ZZ
第8章核磁共振成像原理与技术 nJH% pBc
4EbiCSo
8.1核磁共振原理 B{(l 5B6
[F{a- i-
8.1.1核磁共振现象 Cbvl( (
9<CUsq@i:
8.1.2静磁场的分类 U(LR('-h
gc[J.[
8.1.3射频脉冲的作用 tvxcd*{
gt (nZ
8.1.4自由感应衰减过程 u$p| hd
d
^O*hs%eO%
8.2核磁共振成像设备结构 $%8n,FJ[
>g0@ Bk
8.2.1主磁体及匀场线圈 n(S-F g
$KHD S:&
8.2.2梯度线圈 < r3n?w8
4!%LD(jB`B
8.2.3射频线圈 OV f|4J/Yx
:E`l(sI7J}
8.2.4计算机系统 M= _CqK*
f(o`=% k8
8.2.5其他辅助设备 K): sq{
l #z` 4<
8.3核磁共振成像的脉冲序列设计 $0 zL
0\*<k`dY
8.3.1脉冲序列的基本概念 *3($ s_r>
S` @*zQ
8.3.2磁共振成像的脉冲序列 Vs"Q-?
jhM|gV&
8.4磁共振图像重建 v"_#.!V
bkI A:2HX
8.4.1磁共振信号空间定位 l= S_ #
(9|K}IM:
8.4.2磁共振加权成像 0N_ Da N
p:%E>K1<
8.4.3磁共振成像的特点与局限 qrh7\`,.m/
\D a$bJ
8.5磁共振图像的质量评估 `" Pd$jW
i .4[]f[/h
8.5.1磁共振信号的影响因素 kA`qExw%
HX*U2<^
8.5.2磁共振图像质量的评价指标 CFxs`C^
k"zHrn"$
8.5.3磁共振成像生物安全性的因素 Q NE aj\
epm|pA*
8.6磁共振成像新技术 5UyK1e))
42LV>X#i
8.6.1磁共振血管造影和灌注成像技术 75i)$}_1B
uGWk(qn
8.6.2磁共振水成像技术 j <?4N*S
&pl;U\dc*a
8.6.3功能磁共振成像技术 c[q3O* *
wE 2?/wb
8.6.4磁共振波谱成像技术 6j#5Ag:
5w3'yA<vE
本章小结 zv@o- R$l
h ,G$e|[?
思考题
^k=[P
n1h+`nsf
第9章超声成像原理与技术 j)Gr@F>
rt z(Jt{<
9.1超声成像的物理基础 IRB;Q(Z
J( 60eTwQ
9.1.1超声波的分类 dtm@G|Ij
[MG:Ym).2`
9.1.2超声波的描述参量 u5[Wr :
u"ow ?[E
9.1.3超声波在生物组织中的传播 Dl6zl 6q?
%# #
bg<
9.2超声换能器与辐射声场 wB{-]\H`\
=6:Iv"<
9.2.1超声换能器 4 @h6|=
i8F~$6C
9.2.2超声辐射场 S1JB]\
V qf }(3K0
9.3基于回波检测的超声成像技术 r@aFB@
$
a7^3
9.3.1A型超声诊断仪
8~7EWl
'|.u*M, b
9.3.2M型超声诊断仪 ~ nIZ g5
IU/*YI%W
9.3.3B型超声诊断仪 +8"H%#~
;F5%X\ t-
9.3.4专用超声成像仪 }Na*jr0y9{
l8Ox]%F
9.4多普勒型超声检测仪 h2 y@xnn
%* 8QLI
9.4.1超声多普勒测量原理 }T6jQ:?@
aqlYB7
9.4.2多普勒血流信息的提取 KT}}=st%
q#1um
@ m3
9.4.3超声多普勒血流测量仪 ~2H)#`\ac8
%3cBh v[q4
9.5超声成像新技术 M II]sF
%pdfGM 9g
9.5.1超声谐波成像技术 |<S9nZg%p
uG<+IT|x
9.5.2三维超声成像技术 Wo%& ,>]<H
~$5[#\5%G
9.5.3超声弹性成像技术 ) Ez=#dIq
4V=dD<3m
本章小结 %PQC9{hUy$
ITTC}
思考题 > 2$M~to"1
&p*N8S8
第10章其他现代成像技术 w% M 0Mu
[}Nfs3IlBw
10.1太赫兹成像技术 zOcMc{w0
[@(zGb8
10.1.1太赫兹时域光谱成像技术 ky*-_
phTZUm i
10.1.2太赫兹光电实时取样成像技术 v/)dsSNZ0u
5 p750`n
10.1.3太赫兹近场扫描光谱成像技术 RNPqW,B!0
x; N?'"GP
10.1.4太赫兹连续波成像技术 >q}EZC
" C>KK s }
10.2量子成像技术 $0WAhq
Pai {?<zGi
10.3光场成像技术 } [1I_)
P5Fm<f8\
10.3.1光场定义及其获取方式 7oUYRqd
PR Y)hb;1
10.3.2基于光场的数字重聚焦技术 *Owq_)_ (|
7eY*Y"GX
10.3.3基于光场的合成孔径成像技术 ^<<
Wqmx
";Lpf]<
10.3.4基于光场的显微成像技术 Qv8Z64#
<K)^MLgN
10.4光声成像技术 9nB:=`T9
>kd2GZe^_J
10.4.1光声层析成像技术 U,/>p=s
B1Xn <Wv
10.4.2光声显微成像技术 > XA#/K
>Z/,DIn,I
10.4.3光声成像的性能指标 e+S%` Sg
_m@QeO'yh
本章小结 `w&| ~xT
.@R{T3 =Q
思考题 2/I^ :*e
wAITE|H<zj
参考文献 :?&N/ 7
|