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。 #}8gHI-9%
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。 wA6<Buj D
[attachment=130853] u6*mHkM
 ;z i4W1
目录 fJn4'Q*U
第1章绪论 z!^3%kJJ>
EyV 6uk~
1.1成像技术发展回顾 `e5f69"
l I+KT_|L
1.2成像质量评价指标 1@`mpm#Y
Fw6x
(j"
1.3现代成像技术的发展趋势 ~93+Oxg
d'p@[1/
1.4本书内容安排 </qli-fXB}
MG$Df$R
本章小结 !(qaudX{>k
=UF mN"
思考题 /x&52~X5-
-) E6{
第2章光学成像基础 S&~;l/
*l'5z)]
2.1几何光学基本定律 {c=H#- A
G88g@Exk
2.1.1光波、光线与光束 K<"Y4O#]
)n$RHt+ :>
2.1.2几何光学的基本定律 [ 1.>9ngj
!,;/JxfgVh
2.1.3费马原理 $-_@MT~
)>WSuf
j
2.1.4马吕斯定律 q6V\n:hKV
]q@W(\I
2.2几何光学成像基础 !*=+E%7
s#V:!
7
2.2.1光学系统 M!] g36h[
:JG2xtn
2.2.2光学成像的基本概念 Rm=[Sj84
1&JB@F9!
2.2.3单个折射球面成像 qISzn04
[214b=
2.2.4透镜成像 =/qj vY
N`!=z++G
2.3理想光学系统 X:gE
mcXc
qeoj
2.3.1理想光学系统的定义 `Z~\& r=
O.wk*m!9
2.3.2理想光学系统的物像关系 +L<x0-&
Y1U\VU
2.4光学像差 YBY!!qjPx
Z/= HQ8
2.4.1球差 | [
,|S{
|%7OI#t^
2.4.2彗差 Ed& M
^[-3qi
2.4.3像散 J l9w/T
/?
HLEX
2.4.4场曲 9N{"ob
Z
9/R< ,
2.4.5畸变 .eM
A*C~n
s4Y7 x.-
2.4.6色像差 99.. ]
>EIV`|b$h
2.5典型光学成像系统 mRC6m
K>
,daZ KxT
2.5.1放大镜 P
:D6w){
)K^5 +oC17
2.5.2显微镜成像 s9}V nNr
X | X~| &j
2.5.3望远镜成像 <M oKTP-<
rJ}k!}G
本章小结 4?9cyv4H
,mW-O!$3W
思考题 Hze~oAP+
G9i?yd4n=B
第3章人眼视觉系统 {pW(@4U
. jjv S
3.1光源与色温 Fl&Z}&5p
k->cqtG
3.2人眼的构造 N8w@8|KM
-
d(RK_
3.3人眼视觉机理 ;NeN2 |I]
X7gtR |[
3.3.1人眼视觉形成过程 |Y\BI^
I4"U/iL51
3.3.2亮度、颜色与立体感觉 J`4{O:{4
5 NdIbC
3.3.3人眼视觉特性 6t(I.>-
ykbTWp$Y4Z
3.4人眼的彩色视觉 fA>FU/ r
.8.LW4-ff
3.4.1彩色三要素 FlQ(iv)P
i V Ipe
3.4.2三基色原理与混色方法 dF/HKBJ
B '"RKs]
3.4.3配色方程 \a}W{e=FNT
RTR@p =ck
3.4.4彩色模型 C7 lBK<gQ
c_YP #U
本章小结 Us*"g{PQ
4(FEfde=
思考题 >m;*Zk`
urK[ v
第4章照相机成像原理与技术 jsrIZ bN
zU$S#4/C
4.1传统照相机发展回顾 Z#P:C":e
XLN R%)l
4.2传统照相机成像原理与技术 +P. }<
HQO z
4.2.1针孔照相机 ?H2{R:
)+S^{tt
4.2.2传统照相机的基本结构 8S_v} NUm
H*]B7?S
4.3数码照相机成像原理与技术 pNzSy"Y$
)m7 Y o
4.3.1数码照相机的特点 ;5fq[v^P:
O~WT$
4.3.2数码照相机的分类 &7CAxU;i3
J_=42aH O
4.3.3数码照相机的技术指标 w0FkK JV
_(Qec?[^Ps
4.3.4数码照相机的系统结构 Px<*n '~}
iHB1/
4.4全息成像技术 Fl'+ C
7u9!:}Tu
4.4.1全息成像的基本原理
`>mT/Rmb@
^Q'^9M2)
4.4.2全息成像的优势和应用 /?,c4K,ap
hn bF}AD
本章小结 3Y}X7-|)Z
5#SD$^
思考题 {IlX@qWr
+80yyn#
第5章电视成像原理与技术 s}pn5zMp:8
!VJ5(b
5.1电视基础 #6%9*Rh
PafsO,i-
5.1.1视频信号 Alsr6uLT1
@} {~Ofs
5.1.2像素传输 d fmxz7V
Xt!%W
5.1.3电子扫描 "$VqOSo
x*" 0dY H
5.1.4光电变换与电光变换
7Q>*]
?u`TX_OsB
5.2模拟电视信号 & u_s*
w/`I2uYu
5.2.1黑白电视信号 N<\U$\i
AJ*FQo.U
5.2.2彩色电视信号 A\jX #gg
I<'wZJRRa
5.3模拟电视制式 0m|$ vb
1qw*mV;W)_
5.3.1彩色电视制式 S]7RGzFe
T@ [*V[
5.3.2亮度信号与色差信号 1Ue;hu'q:
'7!b#if
5.3.3彩色电视频带压缩原理 u5, \ Kz
q~^qf
5.3.4色度信号与色同步信号 -}B&> w,5
=vv4;az
X
5.3.5兼容制彩色电视制式 ZPT6
p J
L %[om c?
5.4模拟电视广播系统 @@,l0/
)rTV }Hk
5.4.1电视信号的摄取 _dT,%q
>^8=_i !
5.4.2电视信号的处理 ctv =8SFv(
b|cUKsL5
5.4.3视频全电视信号和射频全电视信号 i U^tv_1
p#~Dq(Q
5.4.4电视信号的发射 |g3 a1El
RN0@Q~oTI
5.4.5电视信号的传输 JO4rU-
n
&gn^i!%Z)
5.4.6电视信号的接收 /5ngPHy&
8u,f<XHi"a
5.4.7有线电视系统 !z
!R)6
/mb ?C/ CI
5.5数字电视系统 cMCGa aLU
GgoPwl#{
5.5.1数字电视的基本概念 0i[,`>-Av
'nOc_b0
5.5.2模拟电视信号数字化 ?F@0"qi
W ?5u O
5.5.3数字电视信号频带压缩 Z\{"/( Hi
U{ 2[n F
5.5.4电视信号的数字处理 8\+ Q*7~@i
HMQi:s7%
5.5.5数字电视信号接收 m '))prl
i ) Hjmf3
5.6电视显示技术 $"d< F3k
3x=f}SO&
5.6.1电子显示器件的分类 (p2jigP7a[
#K|:BS
5.6.2液晶显示器 n M +(
9oly=&lJ
5.7高清晰度电视 }1A Brbc
^:.=S`,^
5.7.1高清晰度电视的基本概念 Le&SN7I
S H" e x,=
5.7.2几种HDTV制式 STDT]3.
B 4pJg
本章小结 wHSa s[ 4k
_S4 3_hW
思考题 1 m)WM,L
n+db#qAj5
第6章红外成像原理与技术 G@Z,Hbgm
"r6DZi(^K
6.1引言 rkF]Q_'`t;
Cv@ZzILyoK
6.2红外辐射的物理性质 K, 7IBv,B[
$
e<&7
6.2.1红外辐射的基本概念 A4lh`n5%
D YJ F6O
6.2.2红外辐射定律及特性 q[l!kC+Eh
Q+
r4
6.2.3红外辐射在大气中的传输 kY8aK 8M
EgAM,\
6.3主动式红外成像系统 :wn9bCom?M
:Ogt{t
6.3.1红外光学系统
~yQby&s
={[ s)G
6.3.2红外变像管 Ww9%6 #i t
Y#9dVUS
6.3.3直流高压电源 '.jr" 3u
R;2tb7 o
6.3.4红外探照灯 o`hVI*D
D -Goi-4
6.3.5红外选通技术 ')k n
w) A@
6.4红外热成像系统 C ?v_ig
7B@[`>5?%L
6.4.1热成像光学系统 &F4khga`^:
Pqe{ C?7B
6.4.2红外热成像系统的摄像方式 ZJCD)?]=3
,G , '#]
6.4.3红外检测器 gxry?':
HmWU;9Vn+
6.4.4制冷器 S2/6VoGE
0/7y&-/(
6.4.5信号处理与显示 Algk4zfK2,
=+K2`=y;WF
6.4.6基本技术参数 ykY#Y} ?^
dd+[FU
6.5微光成像系统 1&S34wJF
<ob+Ano$
6.5.1微光夜视仪 os| Y=a
6#egy|("nF
6.5.2微光电视 ZeVb< g
Y|eB;Dm1q
本章小结 A#:5b5R
Ij +
E/V
思考题 @<$-*,
Vo@[
第7章X射线成像原理与技术 0/".2(\}T
6$"gm$3O]
7.1X射线成像的物理基础 ;J"b% ~Gn
>heFdKq1
7.1.1X射线的性质 p ~ `f.q$'
DOi\DJV!
7.1.2X射线管 ich\ `j[i
u = "VJ3
7.1.3X射线与人体的作用机制 &X 0qH8W
W'f{u&<
7.1.4X射线的衰减规律 C] 22 [v4
d l:uI5]
7.2模拟X射线成像 YQU #aOl
SiN22k+
7.2.1X射线透视 } Wxu =b
P'^#I[G'
7.2.2X射线摄影 cN/8 b0C
3GkVMY I
7.2.3特殊X射线摄影 4~<
:Pj
!<ps K[
7.3数字化X射线成像 9~8U G (
39s%CcI`k
7.3.1X射线数字透视系统 gAcXd<a0
tv H{[e$
7.3.2计算机X射线摄影系统 hhu !' (j
~(2G7x)
7.3.3数字化X射线摄影系统 2jQ|4$9j
_e/>CiN/
7.4X射线计算机断层成像 Mz}yf 5{f
3Lx]-0h
7.4.1概述 xngK_n
]YF[W`2h
7.4.2XCT成像原理 VGLE5lP X
'%&i #Eb
7.4.3XCT图像重建算法 O=wA/T=w?
mT8")J| 2
7.4.4XCT图像的后处理技术
Vj^<V|=
9p
;)s
7.4.5螺旋XCT !C& !Wj
vAW+ ,Rfj
7.4.6双源XCT cwK 6$Ax
=;(w Bj
7.4.7XCT成像的优缺点 R8
1z|+c|_
b[<Q_7~2
7.4.8XCT成像质量的评估参数 8+ 5-7)
cnh\K.*}_x
本章小结 P$MAURFm
`>^2MHF3LT
思考题 Q`#Y_N-h+
^:Vw blv(
第8章核磁共振成像原理与技术 S:qML]RO
\TM%,RC3K
8.1核磁共振原理
Xrpzc~(
@}&o(q1 M0
8.1.1核磁共振现象 y:Ycn+X.
KD]8n]c
8.1.2静磁场的分类 Yc+0 OBH[
SOo/~ giz|
8.1.3射频脉冲的作用 k8E'wN
31b9p i}nf
8.1.4自由感应衰减过程 n,eO6X 4
]kC/b^~+m
8.2核磁共振成像设备结构 't3/< h<
IZ /M d@C
8.2.1主磁体及匀场线圈 $N[-ks2 {@
RH+3x7 l
8.2.2梯度线圈 KL]@y!QU
|ToCRM
8.2.3射频线圈 ,]e!OZ[$m
3rX5haD\
8.2.4计算机系统 oWGtKtDhH
U#v??Sl
8.2.5其他辅助设备 LO8V*H(
oy90|.]G
8.3核磁共振成像的脉冲序列设计 =8`,,= P^
jdxw S
8.3.1脉冲序列的基本概念 XYD}OddO
F-%w On /
8.3.2磁共振成像的脉冲序列 =>".
y~_wr}.CS
8.4磁共振图像重建 pQc5'*FKd
xcO Si>
8.4.1磁共振信号空间定位 7VkT(xnm
F )4Y;;#
8.4.2磁共振加权成像 pv%UsbY
b;#Z/phix
8.4.3磁共振成像的特点与局限 +o)o 4l%3
\gferWm
8.5磁共振图像的质量评估 X-Y :)UT
FJl#NOp&
8.5.1磁共振信号的影响因素 R.Xh&@f`
N( 0G!sTI
8.5.2磁共振图像质量的评价指标 9J%
~?k
[@MV[$W5
8.5.3磁共振成像生物安全性的因素 hR" j[
b`N0lH.V
8.6磁共振成像新技术 HJT}v/FZ
+Ze HZjd
8.6.1磁共振血管造影和灌注成像技术 'r6s5 WC
:Rc>=)<7
8.6.2磁共振水成像技术 #N\kMJ l$l
F)KUup)gc
8.6.3功能磁共振成像技术 7a.$tT
&6nOCU)
8.6.4磁共振波谱成像技术 D}59fWz@
a[iuE`
本章小结 e
W&;r&26
B '\^[
思考题 T-pes1Wu
BE/#=$wPjM
第9章超声成像原理与技术 [xiZkV([
! 9B | `
9.1超声成像的物理基础 tW;?4}J R
Fi.gf?d
9.1.1超声波的分类 v[VUX69
Z+h^ ie"g
9.1.2超声波的描述参量 We3Z#}X
z+5l: f
9.1.3超声波在生物组织中的传播 r jf cZ@
FWqnlK#
9.2超声换能器与辐射声场 7r,'a{Rcn
8:hUj>q x
9.2.1超声换能器 U^<\'`
)3g7dtq}
9.2.2超声辐射场 N8.K[ m
txM R[o_
9.3基于回波检测的超声成像技术 =)}m4,LA
'3S S%W
9.3.1A型超声诊断仪 p?S:J`q
>&V?1!N"
9.3.2M型超声诊断仪 w8E6)wF=7
<I
.p{Z
9.3.3B型超声诊断仪 Rh#0EbE2
(.Tkv Uj`
9.3.4专用超声成像仪 jT/SZ|S
^zn j J\
9.4多普勒型超声检测仪 gAt[kW< n
/rp.H 'hC
9.4.1超声多普勒测量原理 c]:sk[u
5|2v6W!e
9.4.2多普勒血流信息的提取 ')_Gm{A#p
k{ >r I2;
9.4.3超声多普勒血流测量仪 - '& 4No
;!U`GN,tH
9.5超声成像新技术 '~i;g.n=}-
p] kpDx[9
9.5.1超声谐波成像技术 &Npv~Iy
jR<yV
9.5.2三维超声成像技术 zh7#[#>t
]eA<
9.5.3超声弹性成像技术 IxC/X5Mp^q
.-[uQtyWW
本章小结 ])paU8u
Qd"{2>
思考题 5fi6>>
>o #^r;
第10章其他现代成像技术 .m_yx{F Z=
Qo+_:N
10.1太赫兹成像技术 )%p.v P'p
L12m ;
10.1.1太赫兹时域光谱成像技术 .Lz\/ OS
M ##h<3 I
10.1.2太赫兹光电实时取样成像技术 -.ITcD g
fhqc[@Y[
10.1.3太赫兹近场扫描光谱成像技术 =&?}qa(P
H|>dF)%pj
10.1.4太赫兹连续波成像技术 F[/Bp>P7
l{wHu(1
10.2量子成像技术 hPtSY'_@_
z:f[<`,GT
10.3光场成像技术 5_";EED
CU)'x
E
10.3.1光场定义及其获取方式 ^SnGcr|a'
:Bc)1^ I
10.3.2基于光场的数字重聚焦技术 e|Iylv[3
)qs>Z?7
10.3.3基于光场的合成孔径成像技术 $(v1q[ig
]$/ TsN
10.3.4基于光场的显微成像技术 7m0sF<P{g
($:s}_<>s
10.4光声成像技术 m}w~ d /
:NJb<% $
10.4.1光声层析成像技术 l]R O'
Bv,u kQ\CH
10.4.2光声显微成像技术 $/ ;:Xb=q
4eapR|#T
10.4.3光声成像的性能指标 \(Z'@5vC
Ho[Kxe[c
本章小结 INrl ^P*
5|YpkY
思考题 Dg~r%F
J$6tCF D
参考文献 *qKPZb~
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