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。 &?(?vDFfZ
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。 f &
CBU
[attachment=130853] G.UI|r /Kz
 p a# IJ
目录 SCz 318n
第1章绪论 e2A-;4?_
ye MB0Z*r
1.1成像技术发展回顾 6H7],aMg$A
5 ;HH4?]p
1.2成像质量评价指标 v\{!THCSh
^f(@gS}?
1.3现代成像技术的发展趋势 )-. _FOZ6
d N$Tf
1.4本书内容安排 ej"+:. "\e
d m`E!R_
本章小结 r3PT1'P?L
#Q
/Arq
思考题 .p(T^ m2A*
q7E~+p(>(
第2章光学成像基础 tdu$pC6
z5 YWt*nm
2.1几何光学基本定律 r uy}/7uf
_FWBUZ;N
2.1.1光波、光线与光束 n<u
$= H
d}4Y(
2.1.2几何光学的基本定律 @!1x7%]G
Dg?:/=,=9r
2.1.3费马原理 Dbz3;t
KGFv"u{
2.1.4马吕斯定律 .P"D
55fC ~J<
2.2几何光学成像基础 (2J: #
G'Q -An%z
2.2.1光学系统 XHK<AO^
O`x;, 6Vr
2.2.2光学成像的基本概念 V@e?#iz
CrC^1K
2.2.3单个折射球面成像 WM7oM~&{6
jnK WZ/R
2.2.4透镜成像 ZkRx1S"m
?I_s0k I
2.3理想光学系统 sJ;g$TB
W= ^#v
2.3.1理想光学系统的定义 42_`+Vt]d7
v5!d$Vctu
2.3.2理想光学系统的物像关系 tZ: _ag)o
u]<,,
2.4光学像差 =9y[1t
z1PBMSG
2.4.1球差 bf ]f=;.+
2,$ 8icM
2.4.2彗差 gPNZF\ r
jaTh^L
2.4.3像散 r?+% ?$
8 ndYV>{f
2.4.4场曲 Bg urzS4-
4IB9 ,?p
2.4.5畸变 0bc eI
.b3Qfxc>
2.4.6色像差 B:b5UD
W98i[Q9A7
2.5典型光学成像系统 <r .)hT"0
tX9{hC^
2.5.1放大镜 / ;$#d}R
1tEgl\u\
2.5.2显微镜成像 Fsmycr!R
9_# >aOqL
2.5.3望远镜成像 d sb `xw
6Z>FTz_
本章小结 .Xfq^'I[
2 Wt> Mi
思考题 _GXk0Ia3`
HmiR.e%<b
第3章人眼视觉系统 9oyE$S h]
YZL kL26[
3.1光源与色温 B -?6M6#
L"E7#}
3.2人眼的构造 j@W. &- _
bZnuNYty75
3.3人眼视觉机理 2KB\1& N
d? s<2RkPT
3.3.1人眼视觉形成过程 dbwe?ksh
`> 7; !
3.3.2亮度、颜色与立体感觉 opY@ RJ]
Vi>,kF.f V
3.3.3人眼视觉特性 8UXjm_B^ '
T}Km?d
3.4人眼的彩色视觉 R? GDJ3
:}Xll#.,m
3.4.1彩色三要素 In:9\7~jC
TC @s
3.4.2三基色原理与混色方法 (n*^4@"2
~x A-V4 .
3.4.3配色方程 8UW^" 4
NaPt"G
3.4.4彩色模型 G 3+.H
nim*/LC[:
本章小结 HFKf kAl
_K`wG}YIE
思考题 =[H;orMr
-(~.6WnhS
第4章照相机成像原理与技术 Vr )<\h
FK:;e
lZ
4.1传统照相机发展回顾 cGtO
+DE
O- ew%@_
4.2传统照相机成像原理与技术 WB?jRYp
NE"@Bk
cm
4.2.1针孔照相机 bt"W(m&f
88VZR&v
4.2.2传统照相机的基本结构 aUzBV\Yd}
1 9&<|qTz
4.3数码照相机成像原理与技术 vX{J' H]u
J,V9 k[88
4.3.1数码照相机的特点 7R`M,u~f2^
*?Lv3}E
4.3.2数码照相机的分类 1/Rs ptN"v
XF P atd
4.3.3数码照相机的技术指标 >/:" D$
NiWa7 /Hr
4.3.4数码照相机的系统结构 EqyeJq .
V `b2TS
4.4全息成像技术 Qt iDTr
{!.(7wV\
4.4.1全息成像的基本原理 SHvq.lYJ
ZW-yP2
4.4.2全息成像的优势和应用 D!Q">6_"z
*v;!-F&8>
本章小结 ST2.:v;lb
C+?Hm1
思考题 , `wXg
~Fe${2
第5章电视成像原理与技术 m#8m] Y
:}yi -/_8!
5.1电视基础 *meZ8DV2DH
`k=bL"T>\
5.1.1视频信号 K\>tA)IPSV
3Vsc 9B"w
5.1.2像素传输 l\BVS )
*YW/_
5.1.3电子扫描 r> dwDBE
&J55P]7w
5.1.4光电变换与电光变换 ZtV9&rd7
YsG%6&zEq
5.2模拟电视信号 3b*cU}go
6,"IDH|ND
5.2.1黑白电视信号 e`@ # *}A
d{rQzia"mV
5.2.2彩色电视信号 guX
9}
@xQgY*f#
5.3模拟电视制式 LG-y]4a}
0n @rLF
5.3.1彩色电视制式 DamC F
3j,Q`+l/6d
5.3.2亮度信号与色差信号 'Hc-~l>D
D5$wT I
5.3.3彩色电视频带压缩原理 {SwQ[$k=_
WxW7q t
5.3.4色度信号与色同步信号 U3 */v4 /
BsBK@+Zy I
5.3.5兼容制彩色电视制式 ML:Q5 ^`
4S,`bnmB
5.4模拟电视广播系统 0F@"b{&0
]NjX?XdX<
5.4.1电视信号的摄取 wkP#Z"A0~
6Ca (U'
5.4.2电视信号的处理 t/ +=|*
HKF H/eV
5.4.3视频全电视信号和射频全电视信号 '=[?~0(B
M54j@_81pX
5.4.4电视信号的发射 U2{ dN>
0*%Z's\M"
5.4.5电视信号的传输 S7=Bd[4
i\1TOP|h
5.4.6电视信号的接收 ~ }F{vm
dOqOw M.y
5.4.7有线电视系统 X'%E\/~u
zfI>qJ+Nqt
5.5数字电视系统 &f!z1d-qg?
6WV\}d:
5.5.1数字电视的基本概念 =jSb'Vu|
=. y~f A!
5.5.2模拟电视信号数字化 xB_!>SqF1U
:q=%1~Idla
5.5.3数字电视信号频带压缩 eK.e| z|
}Mo=PWI1?
5.5.4电视信号的数字处理 7.C;NT
)A!>=2M `
5.5.5数字电视信号接收 sW )Zi
a-l; vDs
5.6电视显示技术 L~(_x"uXd
,$1eFgY%
5.6.1电子显示器件的分类 8d?g]DEN)6
kHXL8k#T
5.6.2液晶显示器 +u!0rLb
^[]}R:
5.7高清晰度电视 )p
T?/ J
i7IS X>%
5.7.1高清晰度电视的基本概念 K#*reJ}K
D!.[ q -<
5.7.2几种HDTV制式 qP{/[uj[K
lrnyk(M}Q.
本章小结 2rmSo&3@s
+6UVn\9Q
思考题 I"Ms-zs
8aO~/i:(.
第6章红外成像原理与技术 $Z|f fc1
b'J'F;zh>
6.1引言 D@.tkzU@E
1 "/He ` 4
6.2红外辐射的物理性质 A/s>PhxV
{ T4
6.2.1红外辐射的基本概念 e_s &L,ze
A g V G` q
6.2.2红外辐射定律及特性 YGv<VOWG2
QF g sq{
6.2.3红外辐射在大气中的传输 D|rFu
xZ|Y ?R5m
6.3主动式红外成像系统 fRy^Q_~,
N` aF{3[
6.3.1红外光学系统 {Z3dF)>
Vm(1G8 a
6.3.2红外变像管 BhM '@g*
t]$P 1*I
6.3.3直流高压电源 vw>2(K=e1
hF@Gn/
6.3.4红外探照灯 v k*=4}:
Nc+,&R13m
6.3.5红外选通技术 j7sKsbb
} b=}uiR#
6.4红外热成像系统 e*@{%S
_^el\
6.4.1热成像光学系统 0KMctPT]p
`)GrwfC
6.4.2红外热成像系统的摄像方式 PZ{Dv'C
0{dz5gUde
6.4.3红外检测器 )K,F]fc+O
UNPezHaz
6.4.4制冷器 w" SoeU
ogL EtqT
6.4.5信号处理与显示 AZa 6 C w
D[_| *9BC
6.4.6基本技术参数 .C2TQ:B, .
=+-Yxh|*
6.5微光成像系统 :4MB]v[K
M7ers|&{
6.5.1微光夜视仪 w3=% *<
pGf@z:^{*-
6.5.2微光电视 wY~&Q}U
uq,
{ tV
本章小结 <$ F\Nk|x
OE4+G I.r-
思考题 &VV~%jl;k
s< 9RKfm
第7章X射线成像原理与技术 DXa=|T
]u4Hk?j~<
7.1X射线成像的物理基础 ~er\~ kp
;9~6_ @,@o
7.1.1X射线的性质 U Z|HJ8_
oS 7(s
7.1.2X射线管 '@jXbN
H ,+?
t
7.1.3X射线与人体的作用机制 Wx~k&[&E
_~rI+ l A
7.1.4X射线的衰减规律 /9 zE^YcT
?0YCpn
7.2模拟X射线成像 } ~"hC3w
{dL?rQ>5L
7.2.1X射线透视 )(tM/r4`c&
2F z|f W_
7.2.2X射线摄影 X= Ys<TM,
{_Lg tu
7.2.3特殊X射线摄影 #% of;mJv
Wm);C~Le
7.3数字化X射线成像 -S$1Yn
c %[#~;E
7.3.1X射线数字透视系统 #
eCjn
uk v tQz)
7.3.2计算机X射线摄影系统 ]~6_ WE8L
C_4)=#@GU
7.3.3数字化X射线摄影系统 @BrMl%gV
T"&)&"W*U
7.4X射线计算机断层成像
BWrv%7
m}8[#:
7.4.1概述 0Tm R/uUT
-0_ d/'d
7.4.2XCT成像原理 K
=wBp LB
sf]s",t~J
7.4.3XCT图像重建算法 6gT5O]]#o
<JV"@H=
7.4.4XCT图像的后处理技术 Xe#K{gA
zCOgBT~p
7.4.5螺旋XCT t9 Y=m6
f]G>(V=i
7.4.6双源XCT vk>b#%1{
fx@j? *Qb
7.4.7XCT成像的优缺点 # [ e
F[4;Xq
7.4.8XCT成像质量的评估参数 _=q!
BW
@^; j)%F}
本章小结 m$ 9w"8R
v3GwD0 0
思考题 Qb! PRCHQ
!q-f9E4`
第8章核磁共振成像原理与技术 HLBkR>e
01T`Flz
8.1核磁共振原理 )@ ~J
$ t5 V=}m>
8.1.1核磁共振现象 ,^gyH
\
P7
PB t
8.1.2静磁场的分类 `60gFVu
k{V E1@
8.1.3射频脉冲的作用 4*aZ>R2hO
w~#nYM=fP!
8.1.4自由感应衰减过程 aA'|Rg,
#/NS&_Ge0s
8.2核磁共振成像设备结构 McoK@q ;
{CR 5K9
8.2.1主磁体及匀场线圈 7H VZZ!>~
RJy=pNztm
8.2.2梯度线圈 8scc%t7
\o\ nr!=k
8.2.3射频线圈 =C L}
$_
gPu2G/Y
8.2.4计算机系统 h? -#9<A
uNn[[LS
8.2.5其他辅助设备 11|Rdd+}
f50L,4,
8.3核磁共振成像的脉冲序列设计 Y-'78BJk
* ,v|y6
8.3.1脉冲序列的基本概念 v4RlLg dS%
hky ;CD~$
8.3.2磁共振成像的脉冲序列 or k=`};
|ou b!fG4
8.4磁共振图像重建 [xh*"wT#g
4lq H8l.
8.4.1磁共振信号空间定位 a=XW[TY1
}|B=h
8.4.2磁共振加权成像 Cda!Mk:
SlSM+F
8.4.3磁共振成像的特点与局限 Mc-)OtmG[
&20P,8@
8.5磁共振图像的质量评估 cE e? *\G
*jMk/9oa<N
8.5.1磁共振信号的影响因素 XE3'`D !
^ FZ^6*
8.5.2磁共振图像质量的评价指标 >a1{397Y}
=<@\,xN>C
8.5.3磁共振成像生物安全性的因素 'xv8Gwf"
M(d6Z2ibh
8.6磁共振成像新技术 <! pQ
Qm8) 4?FZ
8.6.1磁共振血管造影和灌注成像技术 z4@k$
L8
| 3+m%;X
8.6.2磁共振水成像技术 !;6 Jng%
rdnRBFt
8.6.3功能磁共振成像技术 Z+pom7A"E
tRw@U4=y
8.6.4磁共振波谱成像技术 `.#@@ 5e
qzFQEepso
本章小结 W>M~Sk$v
g(O;{Q_
思考题 D;Gq )]O
$|KaBx1
第9章超声成像原理与技术 Y${l!+q
J ti(b*~
9.1超声成像的物理基础 PuxK?bwC
ec Oy6@UDY
9.1.1超声波的分类 0 W`LVue
Px5t,5xT8
9.1.2超声波的描述参量 mL~z~w*s
8hA^`Y
9.1.3超声波在生物组织中的传播 0Q5 93F
p. fF}B
9.2超声换能器与辐射声场 NZu)j["
%~j2 ('Y
9.2.1超声换能器 <DH*~tLp2
7%OKH<i\2<
9.2.2超声辐射场 qQ7w&9r.M
j%<}jw[2
9.3基于回波检测的超声成像技术 )a=/ 8ofe
k:A|'NK~
9.3.1A型超声诊断仪 +:6Ii9G N
V 'X;jC
9.3.2M型超声诊断仪 Lc<eRVNd,
IfDx@ ?OB
9.3.3B型超声诊断仪 8 _d -81Dd
[ neXFp}S
9.3.4专用超声成像仪 <-UOISyf
# $\fh;!W
9.4多普勒型超声检测仪 r^HA a GpC
: 9l51oE7
9.4.1超声多普勒测量原理 ID1?PM
WW@"Z}?k
9.4.2多普勒血流信息的提取 Oajv^H,Em
LT+3q%W.UC
9.4.3超声多普勒血流测量仪 G>T')A
%K 4
9.5超声成像新技术 b'x$2K;E
$e\N+~KNCy
9.5.1超声谐波成像技术 F5gObIJtuY
.g\6g~n
9.5.2三维超声成像技术 {bF1\ S]2
tUE'K.-
9.5.3超声弹性成像技术 xPmN},i'R$
Cd#E"dY6
本章小结 N~=A
#~?kYCtC)
思考题 3+ OsjZ
(UEXxUdQ_Q
第10章其他现代成像技术 =G-N`
39
[JTto!Ih$
10.1太赫兹成像技术 Zu<]bv
lx,`hl%
10.1.1太赫兹时域光谱成像技术 Az*KsY{/r
%4>x!{jwV
10.1.2太赫兹光电实时取样成像技术 US? Rr
Kf7W cJ4b
10.1.3太赫兹近场扫描光谱成像技术 ]]iO- }
{^q)^<#JT
10.1.4太赫兹连续波成像技术 Ar,
9U9
5K56!*Y
10.2量子成像技术 #] KgUc5B
p5 ]_}I`+2
10.3光场成像技术 es.CLkuD7Y
e (\I_
10.3.1光场定义及其获取方式 Z/ bB
h
"/%89 HMD
10.3.2基于光场的数字重聚焦技术 b^ V'BC3
"-i#BjZl/
10.3.3基于光场的合成孔径成像技术 %l9$a`&
:.IN?X
10.3.4基于光场的显微成像技术 R"6;NPeo
8<PKKDgbfd
10.4光声成像技术 QocQowz
X:q _c =X
10.4.1光声层析成像技术 #n})X,ip2
gT 1P*N;v
10.4.2光声显微成像技术 -w r(vE,
Px4/O~bLk
10.4.3光声成像的性能指标 - @bp4Z=
RtF8A5ys
本章小结
C B}BQd
T |"`8mG
思考题 tEh r
WfVMdwz=
参考文献 cx(2jk}6
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