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。 |2@en=EYk
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。 bV`C ;RPn
[attachment=130853] ^
6.lb\
 ey)u7-O
目录 }E5#X R
第1章绪论 A,gx5!J
5Vi]~dZu7
1.1成像技术发展回顾 W3/ 7BW`
m`$ >:B
1.2成像质量评价指标 C6d]tLE
]&:b<]K3
1.3现代成像技术的发展趋势 3l%,D:
?
oM<!I0"gC+
1.4本书内容安排 14D 7U/zer
,<3uc
本章小结 "]m*816'
NGD*ce"w
思考题 y-#
N\q)LM !M
第2章光学成像基础 Mi}I0yhVm
ole|J
2.1几何光学基本定律 )_8}53C
!\0F.*
2.1.1光波、光线与光束 %X9b=%'+
Vf 0fT?/K
2.1.2几何光学的基本定律 5#0e={X
7 ':f_]
2.1.3费马原理 nMG rG
P>Q{H e:
2.1.4马吕斯定律 w,Z" W;|
gcg>Gjp
2.2几何光学成像基础 HK0::6n{
\&iil =H8!
2.2.1光学系统 # SQvXMT
~o@\
n
2.2.2光学成像的基本概念 8?7kIin
i-,D_
2.2.3单个折射球面成像 EqnpMHF
bar0{!Y"
2.2.4透镜成像 L)F 1NuR
hOPe^e"
2.3理想光学系统 W|dpFh`
`l/:NF
2.3.1理想光学系统的定义 ?j/kOD0
'@TI48 J+
2.3.2理想光学系统的物像关系 qL|
5-(P
JI"/N`-?;b
2.4光学像差 ~uI**{
tAqA^f*{
2.4.1球差 #JA}LA"l
zF5q=9 4$
2.4.2彗差 ja[OcR-tX
1")FWN_K/T
2.4.3像散 mG)8U{L
Di* ]ab
2.4.4场曲 !4R>O6k
] @X{dc
2.4.5畸变 1^C|k(t
* hVb5CS
2.4.6色像差 _Vjpw,
5W+{U8\
2.5典型光学成像系统 E4+b-?PB~
vsKl#R B
2.5.1放大镜 iTh
xVD
qZaO&"q
2.5.2显微镜成像 bV@7mmz:X+
\a\= gn
2.5.3望远镜成像 .nEs:yn
%>Bko,ET
本章小结 =3*Jj`AV
~ m=$VDWm
思考题 &Yp+k}XU
9e~WK720=
第3章人眼视觉系统 $uCiXDKCq
2"@Ft()]
3.1光源与色温 /D[dO6.
6lsL^]7
3.2人眼的构造 b,dr+RB
6xarYh(
3.3人眼视觉机理 )1f+ld%R
+Hj/0pp
3.3.1人眼视觉形成过程 wcZbmJ:
I}+;ME|< 2
3.3.2亮度、颜色与立体感觉 p1D() -
O)uOUB
3.3.3人眼视觉特性 !h CS# '
P-'_}*wxi
3.4人眼的彩色视觉 _gW{gLYyJ
]>D) #
3.4.1彩色三要素 vZ@g@zB4o0
.+yW%~0
3.4.2三基色原理与混色方法 t?{B_ B f
%c X"#+e
3.4.3配色方程 ]#zZWg
zv
R \5Vq$Q
3.4.4彩色模型 rjUBLY1(
<Ct_d
Cc
本章小结 =&Xdm(
Uk,g> LG
思考题 h*Je35
.:y5 U}vR
第4章照相机成像原理与技术 /^:2<y8Ha
sTkkM9
4.1传统照相机发展回顾 ]p]UTCo!'
\9)#l#m
4.2传统照相机成像原理与技术 Qz+sT6js-
s+, &|;Q
4.2.1针孔照相机 8o|P&q(v*
^Kqf ~yS%
4.2.2传统照相机的基本结构 ]^ K;goQv
y+U83a[ L*
4.3数码照相机成像原理与技术 t> .
Fl-
!msNEE@[
4.3.1数码照相机的特点 exDkq0u]
SEM8`lnu
4.3.2数码照相机的分类 +Ok%e.\ZM
oNM?y:O
4.3.3数码照相机的技术指标 _1|$P|$P.
aV6#t*\J
4.3.4数码照相机的系统结构 T8XY fcc*h
VWi2(@R^
4.4全息成像技术 =X 1?_~}
xA h xD|4_
4.4.1全息成像的基本原理 >7b)y
3yV'XxC
4.4.2全息成像的优势和应用 =o^|b ih
>j x.R
本章小结 -5b A
$
DBs Dk kB{
思考题 tous#(&pK
. Dg uR2KT
第5章电视成像原理与技术 s8<gK.atl
2.lgT|p
5.1电视基础 ?=Db@97
9}P"^N
5.1.1视频信号 O1P=#l iYX
#X`8dnQZ
5.1.2像素传输 $t/rOo9cV
|< qs
5.1.3电子扫描 ]lBGyUJn
L":bI&V?:
5.1.4光电变换与电光变换 1|| +6bRP
2/7_;_#vJ%
5.2模拟电视信号 #VGjCEeU
e3[:D5
5.2.1黑白电视信号 Yu3zM79'k
/)>S<X
5.2.2彩色电视信号 C~4PE>YtTv
gfa[4
z
5.3模拟电视制式 q]% T:A=
s9)8b$t]
5.3.1彩色电视制式 S*
R,FKg
-db75=
5.3.2亮度信号与色差信号 @T-p2#&
)3A{GZj#6
5.3.3彩色电视频带压缩原理 jd-glE,Y/
#{J,kcxS
5.3.4色度信号与色同步信号 qu |i;WZE
S :bC[ }
5.3.5兼容制彩色电视制式 n,'OiVl[
Vw{*P2v)
5.4模拟电视广播系统 O; 9?(:_
G" SBYU
5.4.1电视信号的摄取 Wp0
Dq(
=8{WZCW5
5.4.2电视信号的处理 OE`X<h4r
9~\kF5Q"
5.4.3视频全电视信号和射频全电视信号 f3MRD4+-
Nw_@A8-r
5.4.4电视信号的发射 Orn0Zpp<z
Cby;? F6w
5.4.5电视信号的传输 Qdk 6Qubi!
`# P$ ]:
5.4.6电视信号的接收 S$q = ;"
IM@tN L
5.4.7有线电视系统 uQ1@b-e`5
O[^%{'
5.5数字电视系统 ,:2'YB
/ ~ %KVe
5.5.1数字电视的基本概念 * /qtzt
y046:@v(
5.5.2模拟电视信号数字化 o{qr !*_3
Uz7oL8
5.5.3数字电视信号频带压缩 bm~W
EX
1 c4 / }3*
5.5.4电视信号的数字处理 /1UOT\8U
}L=/A7Nk >
5.5.5数字电视信号接收 H6*^Ga
@$^bMIj@W
5.6电视显示技术 y&~w2{a
;*TIM%6#
5.6.1电子显示器件的分类 "ww|&-W9
796\ jf$
5.6.2液晶显示器 }Db[ 4
(IqZ@->nw
5.7高清晰度电视 B(g _Gm<
S{t +>/
5.7.1高清晰度电视的基本概念 7cP@jj
;ea] $9
5.7.2几种HDTV制式 Qj{8?lew
} p
FQRSOZ
本章小结 & F:IIo7
p@!nYPr.
思考题 AN:sQX`
(_kp{0r#
第6章红外成像原理与技术 1J=.N|(@Q
aim arU
6.1引言 rEhX/(n#
vy2Q g
6.2红外辐射的物理性质 >zsid :
NL=|z=q
6.2.1红外辐射的基本概念 zLs|tJOVp
+CH},@j
6.2.2红外辐射定律及特性 U @ ?LP
l:0s2
6.2.3红外辐射在大气中的传输 6oa azB^L
omO
S=d!o
6.3主动式红外成像系统 y.5/?{GL
<U5wB]]
6.3.1红外光学系统
Amr[wx
[Aj Q#;#Q
6.3.2红外变像管 Hgeg@RP
Q
;__9TN
6.3.3直流高压电源 +d+@u)6
v 8T$ &-HJ
6.3.4红外探照灯 'j^xbikr
~7~~S*EQ
6.3.5红外选通技术 F|Mi{5 G%
n55Pv3}C
6.4红外热成像系统 0i ULCK
E J$36
6.4.1热成像光学系统 q{s(.Uq$&
s+Fi @lg,
6.4.2红外热成像系统的摄像方式 B\J^=W+`
yKYUsp
6.4.3红外检测器 S)QAXjH
F(4?tX T
6.4.4制冷器 2LrJ>Mi
Q~R
~xz
6.4.5信号处理与显示 Hsih[f
}X x(^Zh
6.4.6基本技术参数 A +y
5MFxo63
6.5微光成像系统 F'g Vzf
JnHo 9K2.
6.5.1微光夜视仪 >fH=DOz$&
Gl1jxxd
6.5.2微光电视 $0bjKy
^TMJ8` e
本章小结 vN 2u34
[: xiZ
思考题 &]
\X]p
J]m{ b09F
第7章X射线成像原理与技术 da1]mb=4 5
d,8mY/S> w
7.1X射线成像的物理基础 $P1O>x>LIL
j p $Z]
7.1.1X射线的性质 \Mg`(,kwe
qwIa?!8 o
7.1.2X射线管 t){"Tf c:
V9ssH87#
7.1.3X射线与人体的作用机制 >^Se'SE]
f;}E h G'
7.1.4X射线的衰减规律 C3G)'\yL
hp{OL< 2M
7.2模拟X射线成像 ZeG_en ;
rr#K"S P
7.2.1X射线透视 hFiIW77 s2
n}s~+USZX
7.2.2X射线摄影 A 'G@uD@3
`"qP
7.2.3特殊X射线摄影 k`GA\&zt
a0Ik `8^`
7.3数字化X射线成像 E*# ]**
#Rg|BfV-
7.3.1X射线数字透视系统 j5
g# M
)xb|3&+W
7.3.2计算机X射线摄影系统 6U^\{<h_c
^
wY[3"{
7.3.3数字化X射线摄影系统 [:^-m8QC
$T :un.TM
7.4X射线计算机断层成像 J Hf
7LO%#No",
7.4.1概述 z,{<Nm7&F
~G27;Npy
7.4.2XCT成像原理 >DPB!XA3
0flg=U9
7.4.3XCT图像重建算法 >5Wlc $bc
5e
sQ;
7.4.4XCT图像的后处理技术 Xn~I=Ml d
lo'W1p
7.4.5螺旋XCT N{- ]F|XX
z&V+#Ws/
7.4.6双源XCT "*,X L
uv>
%F kMv
7.4.7XCT成像的优缺点 4mn&4e
JWA@+u*k
7.4.8XCT成像质量的评估参数 BL 3gKx.'
8u!"#S#>a
本章小结 o[E_Ge}g8
}8;[O
9
思考题 d&#~ h:~
v=('{/^~>
第8章核磁共振成像原理与技术 au,t%8AC
g#]wLm#
8.1核磁共振原理 ZylJp8U
GWvH[0
8.1.1核磁共振现象 R0o Kbs{
!45.puL0
8.1.2静磁场的分类 o!Rd ^
W
d0NT@
8.1.3射频脉冲的作用 _,</1~.
jq08=
8.1.4自由感应衰减过程 jNeI2-9c}
)F b>8<%
8.2核磁共振成像设备结构 m[k_>e\ u
0zY(:;X
8.2.1主磁体及匀场线圈 (MHAJ]Rx
`gK f# f
8.2.2梯度线圈 }-~T<egF
h=_mNG>R)
8.2.3射频线圈 @,XSs
fu$R7
8.2.4计算机系统 HK+/:'P u
vd6l7" 0/
8.2.5其他辅助设备 [%&ZPJT%i
:6q]F<oK
8.3核磁共振成像的脉冲序列设计 $H$j-)\D
/pp1~r.s?>
8.3.1脉冲序列的基本概念 LSQz"Ll
l
!z{-?o/
8.3.2磁共振成像的脉冲序列 gl&5l1&
6ksAc%|5
8.4磁共振图像重建 4~U'TE
@
e6_ZjrQf
8.4.1磁共振信号空间定位 V (Yxh+KU
~z Hg[X*
8.4.2磁共振加权成像 \n9zw'
&QNWL]
8.4.3磁共振成像的特点与局限 >3u ]OSb
~SvC[+t+U
8.5磁共振图像的质量评估 z6py"J@
s}j1"@
8.5.1磁共振信号的影响因素 .@-$5Jw
KsrjdJx, '
8.5.2磁共振图像质量的评价指标 jgS%1/&
K gN)JD>
8.5.3磁共振成像生物安全性的因素 0j(M*
sl
lO:. OZu
8.6磁共振成像新技术 e|4&b@
O iDhJ
8.6.1磁共振血管造影和灌注成像技术 1N2,mo?2
PQ|69*2G
8.6.2磁共振水成像技术 Z!0]/ mCE8
c%*($)#
8.6.3功能磁共振成像技术 LI)!4(WH
>yJ9U,Y
8.6.4磁共振波谱成像技术 j PnM>=
'B0{U4?
本章小结 ,<DB&&EV8
'8j$';&`
思考题 a(]`F(L
@Mvd'.r<;
第9章超声成像原理与技术 fJZp?e"
/=uMk]h
9.1超声成像的物理基础 } IEb yb
B^D(5
9.1.1超声波的分类 ;IK[Y{W /
j EXW
9.1.2超声波的描述参量 -G,^1AL>
aQ j*KMc
9.1.3超声波在生物组织中的传播 V 0 nn4dVO
mW%?>Z1=>d
9.2超声换能器与辐射声场
htY=w}>
f`>/
H!<2
9.2.1超声换能器 w<9>Q1(
!QmzrX }h
9.2.2超声辐射场 3\;27&~gV
VG L#!4wK
9.3基于回波检测的超声成像技术 fx8EB8A7K7
>MJ?g-
9.3.1A型超声诊断仪 \n0Oez0z!B
[~D|peM3
9.3.2M型超声诊断仪 clI*7j.4E#
?t@ v&s
9.3.3B型超声诊断仪 hl&-\ dc+
;DnUQ j
9.3.4专用超声成像仪 dMx4ykrR
Fyyg`J
9.4多普勒型超声检测仪 SvvUkQ#1w
a'\By?V]
9.4.1超声多普勒测量原理 nxQ?bk}*d
Wl^R8w#Z$
9.4.2多普勒血流信息的提取
yz+, gLY
mmw^{MK!
9.4.3超声多普勒血流测量仪 1G~S |,8p
52zGJ I*
9.5超声成像新技术 weMww,: ^[
'cDx{?
9.5.1超声谐波成像技术 CGw--`#\
#n\C
|
9.5.2三维超声成像技术 mxSKG>
O
o-7>eE}+
9.5.3超声弹性成像技术 KRsAv^']
6)]f6p&e
本章小结 _ nT{g
V@=V5bZLs
思考题 1-I
Swd'u
7=4 A;Ybq
第10章其他现代成像技术 T)7TyE|"2g
V%HS\< $h
10.1太赫兹成像技术 u%O-;>J
ZA#y)z8!E
10.1.1太赫兹时域光谱成像技术 2=PBxDs;
TPO1 GF
10.1.2太赫兹光电实时取样成像技术 @E`?<| B}
I.}1JJF*
10.1.3太赫兹近场扫描光谱成像技术 5CJZw3q
M/V(5IoP (
10.1.4太赫兹连续波成像技术 ~!%0Z9>ap
&A!KJ.
10.2量子成像技术 fm1X1T .
Oi:JiD=
10.3光场成像技术 *.y' (tj[
. &,[,
10.3.1光场定义及其获取方式 |pZo2F!.
oL/o*^
10.3.2基于光场的数字重聚焦技术 zW{ 6Eg
nN`"z3o
10.3.3基于光场的合成孔径成像技术 !jS4!2'
o}8{Bh^
10.3.4基于光场的显微成像技术 7INk_2
B{,
Bno
10.4光声成像技术 o%(bQV-T
TW`mxj_J2
10.4.1光声层析成像技术 Zcd7*EBdx
;np_%?is
10.4.2光声显微成像技术 uc g$Ed
!"4w&bQ
10.4.3光声成像的性能指标 ` DCU>bt&R
%u]6KrG18b
本章小结 si/er"&o
rb_Z5T
思考题 KS!yT_O
=xEk7'W6k
参考文献 ='/Z;3jt]x
|