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。 ?5 ! >k^q
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。 RWi~34r
[attachment=130853] %vO b"K$X
 S:GX!6>
目录 +;J b)8
第1章绪论 )_nc;&%w
)Aky :kM$
1.1成像技术发展回顾 xA9 {o+
p}N IZ)]$
1.2成像质量评价指标 I2=?H <
=MqefV;-
1.3现代成像技术的发展趋势 Py[Z9KLX
^\uj&K6l
1.4本书内容安排 Y|=/*?o}
5/v@VUzH
本章小结 MNKB4C8 >
%K_[Bx{B
思考题 OIa =$l43C
nkp!kqJ09
第2章光学成像基础 L+PrV y
<5Jp 2x#
2.1几何光学基本定律 dM(}1%2
}Z ws e%;
2.1.1光波、光线与光束 mzz77i
AoEG%nT
2.1.2几何光学的基本定律 \*s'S*~
t/K<fy
6
2.1.3费马原理 EwcN$Ma
Brh<6B tl
2.1.4马吕斯定律 f#a ~av9rC
(ROurq"
2.2几何光学成像基础 >uuP@j
I% 43rdoPe
2.2.1光学系统 aU3
m{pE
\5$N>
2kO
2.2.2光学成像的基本概念 6<+R55
,o}!pQ
2.2.3单个折射球面成像 qHfs*MBJ%
y_$=Pu6H
2.2.4透镜成像 h:3`e`J<h
QW.VAF\6*
2.3理想光学系统 %Lexu)odW
EnJAHgRV;e
2.3.1理想光学系统的定义 SxYX`NQ
5r qjqfFa
2.3.2理想光学系统的物像关系 !J w
#_}lF<k
2.4光学像差 SnRTC<DDh
q79)nhC F
2.4.1球差 2P8JLT*Tj
$Xw .iN]g
2.4.2彗差 w8* +l0
+d6/*}ht
2.4.3像散 nJF"[w, ?
`?PZvGi
2.4.4场曲 .}6 YKKqS
pO$`(+q[
2.4.5畸变 SI3ek9|XU
lz tPexyXZ
2.4.6色像差 _cx}e!BK#
Xi_>hL+R(
2.5典型光学成像系统 wHk4BWg-
F8?&Ql/hdz
2.5.1放大镜 '|< +QAc
VkT8l4($X<
2.5.2显微镜成像 FfN==2:b
&( \z
2.5.3望远镜成像 !'Xk= +
SC`.VCfc.
本章小结 mCe,(/>l+
.e5GJAW~9
思考题 X~U vh 8O
O B8fFd
第3章人眼视觉系统 |Sy | E
?@ l9T)fF
3.1光源与色温 k/O|ia 6
_CP e
3.2人眼的构造 3@ ?#4]D{'
3x9 O<H}
3.3人眼视觉机理 D {h1 "q
`!DrB08A
3.3.1人眼视觉形成过程 )H#Hs<)Qy
' eO 4h^
3.3.2亮度、颜色与立体感觉 0]{h,W3]@[
3E c5:Caz
3.3.3人眼视觉特性 tt,MO)8 VD
}8 p;w T!
3.4人眼的彩色视觉 too=+'<N</
-* k%'Gr
3.4.1彩色三要素 JJ q= {;
,:G.V
3.4.2三基色原理与混色方法 R~CQ=KQ.
I)V2cOr XM
3.4.3配色方程 +q"d=
^Qrdh0j
3.4.4彩色模型 xZjD(e'
V#^~JJW^
本章小结 ]|( (&Y
rl
?C//UN;
思考题 N TuS(7m
z)=D&\H X
第4章照相机成像原理与技术 lz
EF^6I
wt[M zpR P
4.1传统照相机发展回顾 ,<%Y.x%4z[
Byyus[b'A
4.2传统照相机成像原理与技术 ej4 7'#EY
b-U LoV
4.2.1针孔照相机 o8BbSZVu
!v<r=u
4.2.2传统照相机的基本结构 ..3TB= Z#
L{ ?& .iA
4.3数码照相机成像原理与技术 {f3)!Pei`J
++F #Z(p
4.3.1数码照相机的特点 [#$ -kd~
6BRQX\
4.3.2数码照相机的分类 1`r
4
^q_0(V f
4.3.3数码照相机的技术指标 r5Jy( ~
u1/4WYJeJ
4.3.4数码照相机的系统结构 oU% rP
^I Of%
4.4全息成像技术 *L%HH@] %_
Kjc"K36{L
4.4.1全息成像的基本原理 ]8*g%
_W/s=pC h
4.4.2全息成像的优势和应用 'W3>lAPx!
*4Y1((1k
本章小结 m ,,-rC
$GNN* WmHw
思考题 y/h~oGxy
z* >"I
第5章电视成像原理与技术 Ovv~ymj
e3"GC_*#
5.1电视基础 1T!b# x4
q|b #=Af]g
5.1.1视频信号 QUVwO
m
[0El z@.C
5.1.2像素传输 M9HM:
!fZ\GOx
5.1.3电子扫描 {3@ f(H m
Dz:A.x@$*
5.1.4光电变换与电光变换 / @X!
.C$S
DhJ~
5.2模拟电视信号 w&hgJ
*BH*
5.2.1黑白电视信号 0z #'=XWk
>A|( mc
5.2.2彩色电视信号 IP7j)SM!
q,F\8M\$
5.3模拟电视制式 f
<fa +fB
aTuD |s
5.3.1彩色电视制式 t, #7F $t
{mrTpw
5.3.2亮度信号与色差信号 .LhIB?
F{ 0Z
5.3.3彩色电视频带压缩原理 d&4 ve Lu
U<gM gA
5.3.4色度信号与色同步信号 X0Y1I}gD
<{ GpAf8-
5.3.5兼容制彩色电视制式 ?1*Ka
d00#;R
5.4模拟电视广播系统 Y#S<:,/sb?
h:-ZXIv?
5.4.1电视信号的摄取 2 -72 8
8=CdO| XV
5.4.2电视信号的处理 Y<-h#_
XLb
lVi@
5.4.3视频全电视信号和射频全电视信号 ~~a,Fyko2
!TvNT}4 Z
5.4.4电视信号的发射 Q)c3=.[>
WvR-0>E
5.4.5电视信号的传输 r*HbglB
SK
[1h3d
5.4.6电视信号的接收 G
d~
v _
fqrQ1{%UH
5.4.7有线电视系统 ?!^ow5"8
0 b6jGa
5.5数字电视系统 )1 2.W=p
/4/'&tY
5.5.1数字电视的基本概念 H
xs'VK*
94VtGg=b}
5.5.2模拟电视信号数字化 hb#Nm6
[p3{d\=*?
5.5.3数字电视信号频带压缩 m:B9~ lbT+
F] e` -;
5.5.4电视信号的数字处理 B|pO2d e
#(swVo:+E
5.5.5数字电视信号接收 ze2%#<
fh_+M"Y0`
5.6电视显示技术 -fp e
}py)EI,U
5.6.1电子显示器件的分类 WX
.Ax$fT
'&hz *yk
5.6.2液晶显示器 S&/,+x'c|
|j $r@
5.7高清晰度电视 "Vh3hnS~
T5nBvSVv'
5.7.1高清晰度电视的基本概念 XSk*w' xO
b S -o86u
5.7.2几种HDTV制式 (xpt_]Q!H
)X
| [ jP
本章小结 A0hKzj
O v8^6O
思考题 ]1hyv m3
F+o4f3N
第6章红外成像原理与技术 OQW%nF9~
pwvzs`[;
6.1引言 F>Pr`T?>
37apOK4+
6.2红外辐射的物理性质 &~mJ
).*
aVB/Co M9
6.2.1红外辐射的基本概念 W( pq _H'
yFoPCA86y
6.2.2红外辐射定律及特性 Fn>KdoByN
/H4Z.|@
6.2.3红外辐射在大气中的传输 E7'
8[b_E5!V
6.3主动式红外成像系统 [Ef6 @
m R|L'[l
6.3.1红外光学系统 [ Y+Ta,
|L/EH~| O
6.3.2红外变像管 yPrF2@#XZ/
g(_xo\
6.3.3直流高压电源 1aI&jdJk
Qy ghNImp
6.3.4红外探照灯 (E;+E\E
xU/7}='T
6.3.5红外选通技术 {FQ@eeU
?(Se$iTZ
6.4红外热成像系统 .n n&K}h
\sMe2OL#z
6.4.1热成像光学系统 rJZR8bo
44NM of8N
6.4.2红外热成像系统的摄像方式 ho-#Xbq#g
i0:1+^3^U
6.4.3红外检测器 InI>So%e|<
l+#J oc<8
6.4.4制冷器 q9 :g
X=+|(A,BdY
6.4.5信号处理与显示 u,V_ j|(e
1:JwqbZKJ
6.4.6基本技术参数 aFaioE#h(
({ O~O5k
6.5微光成像系统 7fI2b,~
TZ63=m
6.5.1微光夜视仪 ?7>"ZGDe>
h ;@c%Vm
6.5.2微光电视 C}#$wge
# c!rx%8I
本章小结 @R-11wP)M
AsD$M*It
思考题 U9ZuD40\
M8V c5
第7章X射线成像原理与技术 2X<%BFsE
|kH.o=
7.1X射线成像的物理基础 -woFK Ay`
zYrJ Hn#vB
7.1.1X射线的性质 o$eo\X?J?
M^*\ $K%
7.1.2X射线管 m/Erw"Z
^,0Lr$+
7.1.3X射线与人体的作用机制 =z;]FauR!
Vm8@ LA
7.1.4X射线的衰减规律 I_5/e> 9
/oW]? 9
7.2模拟X射线成像 iciKjXJ :
w3 ATsIw
7.2.1X射线透视 U?a n\rv
4(*PM&'R
7.2.2X射线摄影 | p! ($
x3g4 r_
7.2.3特殊X射线摄影 Vpne-PW
"={* 0P
7.3数字化X射线成像 .%y'q!?
pHuR_U5*?
7.3.1X射线数字透视系统 Cdy,8*
|_ +#&x
7.3.2计算机X射线摄影系统 T60pw
Q-<Qm ?
7.3.3数字化X射线摄影系统 <}:` Y"
QyxUK}6mr
7.4X射线计算机断层成像 Q^ZM| (s#
Q5ff&CE
7.4.1概述 MT"&|Og
Q?;Tc.O"/
7.4.2XCT成像原理 {1Y @%e
d&CpaOSu
7.4.3XCT图像重建算法 `3 i<jZMG
,cL; ,YN
7.4.4XCT图像的后处理技术 )l$}plT4
(:qc[,m
7.4.5螺旋XCT /2zan}
I ^m
7.4.6双源XCT r8@] |`j
$&&E[JY
7.4.7XCT成像的优缺点 |ZE^'e*k
mE`qA*=?
7.4.8XCT成像质量的评估参数 M,S'4Sz uk
#gqh0 2 7
本章小结 mM72>1~L*
hO&b\#@~
思考题 R2n
2mQ <
aUzCKX%>C
第8章核磁共振成像原理与技术 Lj(cCtb)
m)} 0 1N4
8.1核磁共振原理 n jf\f w_
'St6a*
8.1.1核磁共振现象 =V]0G,,\
(z>t 4(%\
8.1.2静磁场的分类 -1Dq_!i
@U18Dj[
8.1.3射频脉冲的作用 ^L5-2;s<U'
Nwz?*~1
8.1.4自由感应衰减过程 UL-_z ++G
<|4$T H^ t
8.2核磁共振成像设备结构 dgF%&*Il]O
_ Lb"yug
8.2.1主磁体及匀场线圈 #'q7 x
7Vs p<s9bj
8.2.2梯度线圈 i-Rn,}v
ey=KA t
8.2.3射频线圈 J _;H
29,ET}~
8.2.4计算机系统 z' "7 zLQ
tLWw< ) t
8.2.5其他辅助设备 X8Q' *
VwE4:/7YN
8.3核磁共振成像的脉冲序列设计 0m ujf
d(o=)!p
8.3.1脉冲序列的基本概念 l P3|h*
X n$ZA -
8.3.2磁共振成像的脉冲序列 U_(>eVi7F
NC%hsg^0/
8.4磁共振图像重建 nf/?7~3?[
SOhM6/ID2/
8.4.1磁共振信号空间定位 +Cw_qS"=
iyl
i/3|
8.4.2磁共振加权成像 B= {_}f
&\N>N7/1
8.4.3磁共振成像的特点与局限 t` "m@
={ )85N
8.5磁共振图像的质量评估 Sp80xV_B
l ,7&
z
8.5.1磁共振信号的影响因素 din,yHu~
> \ Dy
8.5.2磁共振图像质量的评价指标 &.,K@OFE}
K d`(^
8.5.3磁共振成像生物安全性的因素 i]%f 94
,2nu*+6Y/
8.6磁共振成像新技术 /RxP:>hVv
"Gp[.=.z?
8.6.1磁共振血管造影和灌注成像技术 < /{Zb.
C7F Qc {
8.6.2磁共振水成像技术 jr4xh {Z`
D=-}&w_T"
8.6.3功能磁共振成像技术 dT|f<E/P
/h0bBP
8.6.4磁共振波谱成像技术 TlS? S+
tk%f_"}
本章小结 sllT1%?
NS [eQ_rT
思考题 z l@^[km{
s$R /!,c
第9章超声成像原理与技术 D*%am|QL
I9S;t _Z<
9.1超声成像的物理基础 ?{S>%P A_B
35& ^spb
9.1.1超声波的分类 ,-#MEr
by@KdQow
9.1.2超声波的描述参量 'QCIKCn<
\Fz9O-j b4
9.1.3超声波在生物组织中的传播 W[8Kia-OD
r%PWv0z_c
9.2超声换能器与辐射声场 1ML L
2tq2
9.2.1超声换能器 I\. |\^
fg ^25g'_
9.2.2超声辐射场 $jN.yNm0
LTWkHy x
9.3基于回波检测的超声成像技术 _uQ]I^ 'D
^c\O , *:
9.3.1A型超声诊断仪 }%_|k^t
NKO"'
9.3.2M型超声诊断仪 Sa= tiOv
X.fVbePxUU
9.3.3B型超声诊断仪 kamQZzPe
GJ,&$@8)
9.3.4专用超声成像仪 rOSov"7
ra$:ibL N
9.4多普勒型超声检测仪 ^[?y 2A:
h6h6B.\ Ld
9.4.1超声多普勒测量原理 Cr5 ND\
RQ,# TbAe
9.4.2多普勒血流信息的提取 l 00i2w
\=ML*Gi*
9.4.3超声多普勒血流测量仪 ~:a1ELqVw
+U
o NJ
9.5超声成像新技术 4\;zz8 5E
{D4FYr
J
9.5.1超声谐波成像技术 U]3!"+Y1P
9M96$i`P
9.5.2三维超声成像技术 ,;g%/6X
T2e-RR
9.5.3超声弹性成像技术 yfG;OnkZ
cJo%j -AM
本章小结 /Y0~BQC7!
+4?Lwp 'q
思考题 #J[g
r_
jx}&%p X
第10章其他现代成像技术 #1<m\z 7l
7V"? o
10.1太赫兹成像技术 gu
k,GF9p]
S#/BWNz|
10.1.1太赫兹时域光谱成像技术 mf r aw2H
i KSRr#/
10.1.2太赫兹光电实时取样成像技术 :U?g']`Z##
u[GZ~L
10.1.3太赫兹近场扫描光谱成像技术 ]rG=\>U3~
WyO*8b_
D
10.1.4太赫兹连续波成像技术 qezWfR`
a~_ 9BM41T
10.2量子成像技术 `d_T3^ayu
ytcLx77`:
10.3光场成像技术
'LYDJ~
8~'c P?
10.3.1光场定义及其获取方式 >dAl *T
tia}&9;
10.3.2基于光场的数字重聚焦技术 AzU:Dxr>.G
\Id8X`,eD
10.3.3基于光场的合成孔径成像技术 G@7^M}
DsdM:u*s
10.3.4基于光场的显微成像技术 V;SfW2`)
@yTu/U
10.4光声成像技术 ,HjJ jpE
/uw@o9`~2-
10.4.1光声层析成像技术 $[T ~<I
~>:JwTy
10.4.2光声显微成像技术 Pp?P9s {
\] x`f3F
10.4.3光声成像的性能指标 q`e0%^U
aCU[9Xr?
本章小结 >k
@t.PeoV
Il =6t
思考题
eXl?f_9
D^r g-E[L
参考文献 ?1\5X<|,
|