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。 E]-/Zbvdv
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。 C33J5'(CA
[attachment=130853] 0 /U{p,r6`
 I1M%J@ Cz
目录 lX 4
x*
第1章绪论 Q/0Tj]D
Eo]xNn/g
1.1成像技术发展回顾 4>e&f&y~
V {ddr:]4
1.2成像质量评价指标 X \qNG]
.}~_a7 6
1.3现代成像技术的发展趋势 +V OK%8,p
<R=Zs[9M1
1.4本书内容安排 z<XtS[ki
c4eBt))}V
本章小结 R$[vm6T?
$B5aje}i
思考题 i$ 6ypuc
cI OlhX@
第2章光学成像基础 | t#)~Oo
sS'm!7*(3
2.1几何光学基本定律 .|i.Cq8
R8Fv{7]c
2.1.1光波、光线与光束 ~U&AI1t+J
@<EO`L )Z
2.1.2几何光学的基本定律 sWn LEw
x7<K<k;s
2.1.3费马原理 u <v7;dF|s
/!XVHkX[
2.1.4马吕斯定律 m tcw#D
Si;H0uP O
2.2几何光学成像基础 +Q"4Migbe@
P8/0H(,
2.2.1光学系统 <$Yd0hxjU
3 {sVVq5Y
2.2.2光学成像的基本概念 $suzW;{#
pB0 \\wR
2.2.3单个折射球面成像 ]2qo+yB
TJXT-\Vk
2.2.4透镜成像 PtiOz
:zV
7a<DKB
2.3理想光学系统 ZyFjFHe+
N6i Q8P -
2.3.1理想光学系统的定义 b,1ePS
{9.|2%a
2.3.2理想光学系统的物像关系 lA8`l> I
Vp@?^imL
2.4光学像差 iSs:oH3l
3eQ&F ~S
2.4.1球差 -=\c_\ O
Jij*x> K>y
2.4.2彗差 NyNXP_8
1tFNM[R
2.4.3像散 <x>M o
=fFP5e ['
2.4.4场曲 d5:c^`
FXkM#}RgNm
2.4.5畸变 BR;D@R``}
i?^L/b`H
2.4.6色像差 FJ)$f?=Q d
$*=<Yw4
2.5典型光学成像系统 <frutU16\
k~1?VQ+? M
2.5.1放大镜 L)
T (<
_E.> `Q
2.5.2显微镜成像 V)N%WX G
svH !1 b
2.5.3望远镜成像 JY(WK@
_KAQ}G 3
本章小结 "S?z@ i(K^
~2-1 j
思考题 Vs!Nmv`
</*6wpN
第3章人眼视觉系统 I9ep`X6Y
Qq|57X)P*
3.1光源与色温 Lt>IX")
JT_ `.(
3.2人眼的构造 `3&v6
=Jb>x#Y
3.3人眼视觉机理 H"Wp rHe
8 v%o,"
3.3.1人眼视觉形成过程 C e$w8z
E hMNap}5"
3.3.2亮度、颜色与立体感觉 $*fMR,~t&
\
}G> 8^
3.3.3人眼视觉特性 #S" nF@
sd|).;s}
3.4人眼的彩色视觉 {3aua:q
oXF.1f/h
3.4.1彩色三要素 5$C-9
$6SW;d+>n
3.4.2三基色原理与混色方法 dvUic-w<j
$q j2w"'
3.4.3配色方程 P/_['7
*J` O"a
3.4.4彩色模型 r_A$DaC]
g`QEu
5v
本章小结 Qzw;i8n{
qlPT Ll
思考题 9XB 8VKu8
"=Me M )K
第4章照相机成像原理与技术 )l DD\J7
{"KMs[ M
4.1传统照相机发展回顾 Pe3o;mx
8KzkB;=n
4.2传统照相机成像原理与技术 }k .Z~1y
/cP"h!P}~~
4.2.1针孔照相机 =@~Y12o?%
X!EP$!
4.2.2传统照相机的基本结构 lL0APT;
3%b6{ie/=
4.3数码照相机成像原理与技术 LZxNAua
|P?*5xPB
4.3.1数码照相机的特点 nAlQ 7 '
:Zw2'IV
4.3.2数码照相机的分类 -aCKRN85
FfT`;j
4.3.3数码照相机的技术指标 e$Pj. >-<=
Ml-6OvQ7g
4.3.4数码照相机的系统结构 Uw<nxD /+
[ub e6
4.4全息成像技术 sK?twg;D*|
|M;7>'YNC*
4.4.1全息成像的基本原理 bW(0Ng
j^RmrOg ,
4.4.2全息成像的优势和应用 <lJ345Q
PLBr P
本章小结 a/xn'"eli
M kXmA`cP
思考题 E|shs=I
SNk=b6`9
第5章电视成像原理与技术 Z6MO^_m2
J\=*#*rJ1
5.1电视基础 5'u<iSmBo
]u/s phPe
5.1.1视频信号 ;L ^o*`
XC#oB~K'
5.1.2像素传输 7D_ =
+^F Zq$NP
5.1.3电子扫描 6[AL|d
DK
4 s9LB
5.1.4光电变换与电光变换 ;*2Cm'8E
] 7c=PC
5.2模拟电视信号 aw&,S"A@
ZXPX,~ 5o
5.2.1黑白电视信号 #}5uno
(A.C]hD
5.2.2彩色电视信号 Pr
C{'XDlU
_
jlRlt
5.3模拟电视制式 6Q5 ^> \Y
+:/%3}`
5.3.1彩色电视制式 \cM2k-
k4zZ7H
5.3.2亮度信号与色差信号 {?7Uj
%E;'ln4h&,
5.3.3彩色电视频带压缩原理 X2'0PXv>!
"Z+k =~(
5.3.4色度信号与色同步信号 j.=
1rwPt
E' uZA
5.3.5兼容制彩色电视制式 8z q=N#x
XQw9~$
5.4模拟电视广播系统 n~Lt\K:
*lJxH8 \
5.4.1电视信号的摄取 d2L&Z_ }
u9p$YJ
5.4.2电视信号的处理 |k00Z+O(
|;{6 & S
5.4.3视频全电视信号和射频全电视信号 >y+B
X2"/%!65{
5.4.4电视信号的发射 dlnX_+((KC
4 ?01s-Y
5.4.5电视信号的传输 %!#azI
a?oI>8*
5.4.6电视信号的接收 4Wp=y
hgE71H\s
5.4.7有线电视系统 9W);rL|5
-trkA'ewZ
5.5数字电视系统 2st3
b\,+f n
5.5.1数字电视的基本概念 {Y1C k5
0PCGDLk8
5.5.2模拟电视信号数字化 ]eV8b*d6
NwfVL4Xg
5.5.3数字电视信号频带压缩 a,o*=r
I ]_5}[I
5.5.4电视信号的数字处理 2B`JGFcdcB
,`sv1xwd
5.5.5数字电视信号接收 ?\n >
AC
3$
PV2"
5.6电视显示技术 H K% 7g
z0 Z%m @
5.6.1电子显示器件的分类 >@Kx>cg+
&xExyz~`
5.6.2液晶显示器 tT._VK]o&R
/zox$p$?h
5.7高清晰度电视 vw@S>G lGg
\
6MCxh6
5.7.1高清晰度电视的基本概念 dD@(z: 5M\
c[s4EUG
5.7.2几种HDTV制式 u]G\H!Wk Q
c1gQ cqF
本章小结 "EJ~QCW*Yh
x|29L7 i
思考题 7x8
yxE
7PF%76TO
第6章红外成像原理与技术 VS|2|n1<6
[.}oyz; }N
6.1引言 q0 \6F^;M
$`'/+ x"%
6.2红外辐射的物理性质 EBmt9S
d0 /#nz
6.2.1红外辐射的基本概念 Ht&Y C<X
LXCx~;{\
6.2.2红外辐射定律及特性 kvj#c
9Gz=lc[!7
6.2.3红外辐射在大气中的传输
W!(LF7_!
(4-CF3D
6.3主动式红外成像系统 Yoll?_k+
uvS)8-o&F
6.3.1红外光学系统 ] }X
ft
Wv~E h
6.3.2红外变像管 [a<SDMR
?Ss!e$jf
6.3.3直流高压电源 \lNN Msd&
Z5]>pJFq,
6.3.4红外探照灯 QSf| nNT
K"@M,8hb
6.3.5红外选通技术 An/|+r\
t.C5+^+%
6.4红外热成像系统 Ssg&QI
J4U1t2@)9
6.4.1热成像光学系统 /z $ u]X
0C ,`h `
6.4.2红外热成像系统的摄像方式 h!9ei6
S`Rs 82>
6.4.3红外检测器 PeEj&4k
)Xyn
q(
6.4.4制冷器 I1&aM}y{G
IO:G1;[/2L
6.4.5信号处理与显示 f(7GX3?
*}W_+qo"
6.4.6基本技术参数 bi;1s'Y<D
"tp Sg
6.5微光成像系统 L9#g)tf
8T
o#1 $q`Z
6.5.1微光夜视仪 B4 }bVjs
IV) j1
6.5.2微光电视 {H'Y `+
lU8Hd|@-
本章小结 7 "D.L-H
cj5+N M"
思考题 kylVH!
@l
x'R`.
!g3
第7章X射线成像原理与技术 a C)!T
SMK_ 6?MZ
7.1X射线成像的物理基础 @"H >niG
E8&TO~"a]e
7.1.1X射线的性质 }*"p?L^p{
j"Pv0tehw
7.1.2X射线管 '1/i"yoW
Q&bM\;Ml
7.1.3X射线与人体的作用机制 D. XvG _
@Do= k
7.1.4X射线的衰减规律 7H u3>4<
+=8VTC n?
7.2模拟X射线成像 $PHvA6D
k"w"hg&e
7.2.1X射线透视 3=ymm ^
VyGJ=[ ]
7.2.2X射线摄影 Xla~Yg
u u687|Pm
7.2.3特殊X射线摄影 45 >?o
!%0 * z
7.3数字化X射线成像 , zY$8y]
i
K? w6
7.3.1X射线数字透视系统 W5MTD]J
f&
'
7.3.2计算机X射线摄影系统 VP]% Hni]
%84rL?S
7.3.3数字化X射线摄影系统 "'\$
g[k
PwLZkr@4^
7.4X射线计算机断层成像 !C: $?o U
83q6Sv
7.4.1概述 ~q Oa\#x_
+srG N5!
7.4.2XCT成像原理 L;I]OC^J
aw42oLk
7.4.3XCT图像重建算法 G'A R` "F
M/gGoE {
7.4.4XCT图像的后处理技术 LFtt gY
g}',(tPMZ
7.4.5螺旋XCT D}X\Ca"h
Dm<A
^u8
7.4.6双源XCT sL AQE64\"
'q:`? nJ^
7.4.7XCT成像的优缺点 y
h9*z3
@I!0-OjL
7.4.8XCT成像质量的评估参数 B&uz;L3
}9fTF:P
本章小结 e**qF=HCw
"LTad`]<Ro
思考题 L/G6Fjg^
/ s}} &u/
第8章核磁共振成像原理与技术 65Yv4pNL
Q$@I"V&G.
8.1核磁共振原理 yaH
Zt`Y
hQDXlFHT
8.1.1核磁共振现象 jtc]>]6i
@6T/Tdz
8.1.2静磁场的分类 !d0kV,F:
;MdlwQ$`
8.1.3射频脉冲的作用 FQ5U$x. [P
Z>5 b;8
8.1.4自由感应衰减过程 E0 9 :E
fmDCP kj
8.2核磁共振成像设备结构 }S<2A7)el
7E~; xn;
8.2.1主磁体及匀场线圈 N5b!.B x-w
OYTkV}tG
8.2.2梯度线圈 A{D];pE`
&FN.:_E
8.2.3射频线圈 j HJ`,#
P
m e^l%M
8.2.4计算机系统 eV?2LtT#5
y/ ef>ZZ
8.2.5其他辅助设备 O[JL+g4
I(BQ34 q
8.3核磁共振成像的脉冲序列设计 QE`bSI
.jWC$SVR
8.3.1脉冲序列的基本概念 n]o<S+z
L>4 "(
8.3.2磁共振成像的脉冲序列 VQ9/Gxdeo
8NAON5.!
8.4磁共振图像重建 C1 GKLl~
6zuTQ^ pz
8.4.1磁共振信号空间定位 % ^1V4
+*/Zu`kzX
8.4.2磁共振加权成像 #fn)k1
?QdW rE_
8.4.3磁共振成像的特点与局限 p]2128kqx
.;`AAH'k
8.5磁共振图像的质量评估 a'yK~;+_9
S k\K 4
8.5.1磁共振信号的影响因素 t ) $:0
o9yJ f#-En
8.5.2磁共振图像质量的评价指标 nazZ*lC
#( 146
8.5.3磁共振成像生物安全性的因素 3kp+ <$
U$D65 B4=
8.6磁共振成像新技术 l L@XM2"
gu.}M:u
8.6.1磁共振血管造影和灌注成像技术 qHlQ+:n
#yF&X(%
8.6.2磁共振水成像技术 <
!C)x
m'=Cr ei
8.6.3功能磁共振成像技术 nV /G8SeI
}-2 2XYh
8.6.4磁共振波谱成像技术 h_,i&d@(
0gP}zM73
本章小结 bI9~jWgGp
LG|fq/;
思考题 ~/iKh1 1
a P@N)"
第9章超声成像原理与技术 Ww+IWW@
ZdWm:(nkU
9.1超声成像的物理基础 T<Z &kYU:R
pa E[rS\
9.1.1超声波的分类 E e% %d
5 ,B_u%bb
9.1.2超声波的描述参量 ,~@X{7U
W UXx;9 >
9.1.3超声波在生物组织中的传播 :g=qz~2Xk
.|>3k'< l
9.2超声换能器与辐射声场
goOCu
Y0dEH^I
9.2.1超声换能器 ' ;FnIZ
DGn;m\B
9.2.2超声辐射场 $$;M^WV^?.
vm7z,FfN
9.3基于回波检测的超声成像技术 B:S>wFE(.
SaAFz&WRl
9.3.1A型超声诊断仪 ;LP fXpR
b)5u f'?-
9.3.2M型超声诊断仪 4ber!r JM
aU "8{
9.3.3B型超声诊断仪 IT7wT+
U!?_W=?
9.3.4专用超声成像仪 iDz++VNV
g._]8{K
9.4多普勒型超声检测仪 qHplJ "
%i9E @EV
9.4.1超声多普勒测量原理 RSyUaA
%G/ h D
9.4.2多普勒血流信息的提取 17[3/m8a
oAJM]%g{
9.4.3超声多普勒血流测量仪 SpLzm A
8f)?{AX0
9.5超声成像新技术 z2_*%S@
~"&|W'he[
9.5.1超声谐波成像技术 2Aazy'/
#@9/g
9.5.2三维超声成像技术 t~EPn.
2W96Zju\
9.5.3超声弹性成像技术 qn<|-hA*
*yt=_Q
本章小结 rq/yD,I,
:bu/^mW[
思考题 fF$<7O)+]
0w \z LU
第10章其他现代成像技术 U9:zVy
g1/[e oZzk
10.1太赫兹成像技术 vv3*
j&I
h-#6av :
10.1.1太赫兹时域光谱成像技术 qo90t {|c
:0j?oY~e
10.1.2太赫兹光电实时取样成像技术 z0p*Z&
/ivJsPH
10.1.3太赫兹近场扫描光谱成像技术 hl7bzKO*w
pMx*F@&nU
10.1.4太赫兹连续波成像技术 j9x<Y]
HZzD VCU
10.2量子成像技术 7a =gH2]&
zl>nSndRE
10.3光场成像技术 G~^r)fm_
L
O_k@3
10.3.1光场定义及其获取方式 \ =?a/
w (*vj
10.3.2基于光场的数字重聚焦技术 yYIf5S `V]
#zv3b[@
10.3.3基于光场的合成孔径成像技术 55 nlg>j
53;}Nt# R
10.3.4基于光场的显微成像技术 |"X*@s\'
p*R ;hU
10.4光声成像技术 =r?hg GWe
??-[eB.
10.4.1光声层析成像技术 ld|5TN1
(Du@ S
10.4.2光声显微成像技术 ~ drS} V
n71r_S*
10.4.3光声成像的性能指标 Xk~D$~4<
?mwt ~_s9
本章小结 vsCCB}7\
'NXN & {
思考题 8\@m
- E!{
&=@IzmA
参考文献 'Vzp2
|