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。 s,|s;w*.
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。 &7CAxU;i3
[attachment=130853] m| 5 yET
 T@ecWRro
目录 ]7ZY|fP2
第1章绪论 GcL:plz
e:&(y){n(
1.1成像技术发展回顾 h7h[! >
N $i|[>`j
1.2成像质量评价指标
g^dPAjPQ
i!jR >+
1.3现代成像技术的发展趋势 Bco_\cpt]z
ED+tVXyw
1.4本书内容安排 ZV; lr Vv
DWQ@]\
本章小结 $Jt +>.44
j\ Z/R1RcW
思考题 `V1D &}H+G
U[Pll~m 2b
第2章光学成像基础 | rDv!m
9Xv >FVG!
2.1几何光学基本定律 ma<+!*|
0rtP :Nj$
2.1.1光波、光线与光束 $O/@bh1@p
_m+64qG_8'
2.1.2几何光学的基本定律 G/*0*&fW
d sh S+d
2.1.3费马原理 I C6}s
`2M`;$~ 5
2.1.4马吕斯定律 -m.SN>V
]ctlK'.
2.2几何光学成像基础 6] ~g*]T
RU1+ -
2.2.1光学系统 n' \poB?
)aOPR| +
2.2.2光学成像的基本概念 ]i3 1@O
G:]w
UC\
2.2.3单个折射球面成像 <3;Sq ~^
q DQ$Zq[
2.2.4透镜成像 )9L:^i6
)K4A-9p C
2.3理想光学系统 -}B&> w,5
*[(}rpp M
2.3.1理想光学系统的定义 ZPT6
p J
L %[om c?
2.3.2理想光学系统的物像关系 YmS}*>oz
)rTV }Hk
2.4光学像差 EMDsi2
bk**% ]
2.4.1球差 ctv =8SFv(
}K!)Z}8
2.4.2彗差 f\ wP}c'
p#~Dq(Q
2.4.3像散 nQ0g,'o
_oB!-#
2.4.4场曲 ccUq! 1
uIG,2 u,
2.4.5畸变 Wgt[ACioN
HbRD a
2.4.6色像差 !z
!R)6
/mb ?C/ CI
2.5典型光学成像系统 cMCGa aLU
0u]!C"VX
2.5.1放大镜 l@x/{0
&uh|! lD
2.5.2显微镜成像 88)F-St
Q1fJ`A=
2.5.3望远镜成像 ~mqiXr8
r>=)Y32Q
本章小结 ~Bll\3-=
+Mb;;hb
思考题 E1U~ ew
;T Af[[P
第3章人眼视觉系统 t,mD{ENm&
H1]An'qz,
3.1光源与色温 pq 4/>WzE
Pa .D+
3.2人眼的构造 l . 8@F
3x=f}SO&
3.3人眼视觉机理 KaJCfu yp
JmJ8s hq
3.3.1人眼视觉形成过程 ]UR@V;JG
xw ZcO
3.3.2亮度、颜色与立体感觉 _;]
3w
: Gp, d*M
3.3.3人眼视觉特性 r sf +dC
cxBu2( Y
3.4人眼的彩色视觉 '!)|;qe
Voi`OCut
3.4.1彩色三要素 l-Hp^|3Wq
_b+=q:$/
3.4.2三基色原理与混色方法 gpB pG
lKo07s6u
3.4.3配色方程 wf4?{H
}B=`nbgIG7
3.4.4彩色模型 _raj
b1!
+Ar=89
本章小结 l.r i ]e
B'( /W@
思考题 y$=$Yc&Ub
nE!h&}(
第4章照相机成像原理与技术 j'#Y$d1.
zJn F#G
4.1传统照相机发展回顾 -nbo[K
4ZY0!'be-R
4.2传统照相机成像原理与技术 Ax*=kZmH|
a?4'',~
4.2.1针孔照相机 j[z o~Y4z
`uz15])1<
4.2.2传统照相机的基本结构 6Z:<?_p%7g
KLpe! 8tAe
4.3数码照相机成像原理与技术 1wX0x.4d
bLrC_
4.3.1数码照相机的特点 ( Sr D
0{0|M8
4.3.2数码照相机的分类 ?lg
b5kw*h+/'h
4.3.3数码照相机的技术指标 3<ikMUq&
ZT>?[`V gc
4.3.4数码照相机的系统结构 _`4jzJ*
2!Ip! IQ:
4.4全息成像技术 =Ri' Pr x&
\ W3\P=
4.4.1全息成像的基本原理 >s yQDB
4l0ON>W(
4.4.2全息成像的优势和应用 ^oNk}:>
[42vO
本章小结 8`e75%f:2
Q{ hXP*5
思考题 a2l\B ~n
L0\97AF
第5章电视成像原理与技术 %#!pAUP\&
#/u% sX`#y
5.1电视基础 g`6 _Ao8
3l?D%E]P
5.1.1视频信号 vYT%e:8 )q
q8U*
5.1.2像素传输 =.q
Zgcg
k 7 !{p
5.1.3电子扫描 +8t dAw
PP \nR
@
5.1.4光电变换与电光变换 m_{?py@tZ
[ugBVnma
5.2模拟电视信号 rQ0V3x1"Qx
'Xl[ y
5.2.1黑白电视信号
de.!~%D
K 8,fw-S%
5.2.2彩色电视信号 nJ !`^X5I
U#=Q`
5.3模拟电视制式 ghXh nxG
^a=,,6 T
5.3.1彩色电视制式 vA(V.s `
O gQ E1{C
5.3.2亮度信号与色差信号 p& Usl.
?k$3( -
5.3.3彩色电视频带压缩原理 GEr]zMYG[A
y#[PQ T
5.3.4色度信号与色同步信号 % _*q'6K
3 *13X Q
5.3.5兼容制彩色电视制式 zD>:Kj5
RS'%;B-)
5.4模拟电视广播系统 M"
|Mte
ZJL[#}*
5.4.1电视信号的摄取 P
I gbeP
yFp8 >
5.4.2电视信号的处理 %]/O0#E3Kz
%xE9vN;
5.4.3视频全电视信号和射频全电视信号 *ujn+0)[
9v_B$F$_T
5.4.4电视信号的发射 OidF{I*O
7<W7pXDp
5.4.5电视信号的传输 j oa|5v'
- V
Rby
5.4.6电视信号的接收 1b)^5U ;
Y<X,(\iEHP
5.4.7有线电视系统 _<?lP$Xr
;U6z|O7L
5.5数字电视系统 GT|=Kx$;
F<wwuCbF
5.5.1数字电视的基本概念 ocwh*t)<k
V\nQHzjF<6
5.5.2模拟电视信号数字化 XP
Nk #"
S<Zb>9pl
5.5.3数字电视信号频带压缩 k(>hboR5n
`@MY}/
o.
5.5.4电视信号的数字处理 j(Tt-a("z
ZU %7m_ zO
5.5.5数字电视信号接收 5Qb%g )jZ
4zyy
5.6电视显示技术 H]a ; <V9[
I4%&/~!
5.6.1电子显示器件的分类 wy3{>A Z(
1 n7tmRl
5.6.2液晶显示器 Xz`?b4i
qp>V\h\
5.7高清晰度电视 rSU%!E+|<
2J;h}/!H
5.7.1高清晰度电视的基本概念 Fwn4c4- %
8 NLTq|sW
5.7.2几种HDTV制式 V9 <!pMj
.VF4?~+M-
本章小结 <5*cc8
g`)2I+L 7
思考题 sMh3IL9(*
^J0*]k%
第6章红外成像原理与技术 !2oe;q2X[G
OyVdQ".
6.1引言 kJP
fL s
'\ec ,&4Z
6.2红外辐射的物理性质 ?`?"j<4e
D JSSc
6.2.1红外辐射的基本概念 SJhcmx+
<'H^}gQow
6.2.2红外辐射定律及特性 U#v??Sl
lUX xpv1m
6.2.3红外辐射在大气中的传输 oy90|.]G
M|e
Qds
6.3主动式红外成像系统 r 5::c= Cl
2[i:bksjW
6.3.1红外光学系统 V6'"J
v*}r<} j
6.3.2红外变像管 Nq>74q]}n8
WTi 8
6.3.3直流高压电源 aNgaV$|2a
X)iQ){21 V
6.3.4红外探照灯 yRa B\'
|]`\ak
6.3.5红外选通技术 \`?l6'!
T
'pX)ZH
6.4红外热成像系统 -E1b5i;f
!K;\{/8
6.4.1热成像光学系统 6Zwrk-,A
lb3: #?
6.4.2红外热成像系统的摄像方式 fw@n[u{~
Q :$<`K4)
6.4.3红外检测器 wowv>!N!X-
#)`N
6.4.4制冷器 )F; ` 0 7
+Ze HZjd
6.4.5信号处理与显示 H)S&sx#q]
:Rc>=)<7
6.4.6基本技术参数 #N\kMJ l$l
Afi; s. ,
6.5微光成像系统 7a.$tT
&6nOCU)
6.5.1微光夜视仪 D}59fWz@
a[iuE`
6.5.2微光电视 e
W&;r&26
B '\^[
本章小结 T-pes1Wu
BE/#=$wPjM
思考题 [xiZkV([
! 9B | `
第7章X射线成像原理与技术 ] fz0E:x
Fi.gf?d
7.1X射线成像的物理基础 y\&GPr
Z+h^ ie"g
7.1.1X射线的性质 Z_{` $nW
z+5l: f
7.1.2X射线管 jO\29(_
FWqnlK#
7.1.3X射线与人体的作用机制 7r,'a{Rcn
8:hUj>q x
7.1.4X射线的衰减规律 U^<\'`
)3g7dtq}
7.2模拟X射线成像 N8.K[ m
txM R[o_
7.2.1X射线透视 =)}m4,LA
'3S S%W
7.2.2X射线摄影 K 8CjZpzq
>&V?1!N"
7.2.3特殊X射线摄影 g' G% BX
6v7H?4
7.3数字化X射线成像 5&]|p'"W\
=/wAk0c^y
7.3.1X射线数字透视系统 d5$2*h{^v
] nE _(*w
7.3.2计算机X射线摄影系统 sdP% Y<eAT
_[}r2,e
7.3.3数字化X射线摄影系统 O<n Jbsl_w
F4+mkB:w*7
7.4X射线计算机断层成像 5m2(7FC%su
xo#&&/6
7.4.1概述 6F PGQ0q
\5UwZx\
7.4.2XCT成像原理 '~i;g.n=}-
5HP6o
7.4.3XCT图像重建算法 &Npv~Iy
jR<yV
7.4.4XCT图像的后处理技术 lN94 b3_W
b Z c&uq_
7.4.5螺旋XCT X51pRP $R
(5[|h
7.4.6双源XCT ]Hk8XT@Q+
Qd"{2>
7.4.7XCT成像的优缺点 5fi6>>
>o #^r;
7.4.8XCT成像质量的评估参数 AnVj
'3
?Pz:H/ $
本章小结 )yp+!\
Gs $<r~Tg
思考题 :_v/a+\ n
3f9J! B`n
第8章核磁共振成像原理与技术 xzF@v> 2S+
b%> vhj&F
8.1核磁共振原理 iyNyj44
H
JzH\_,,
8.1.1核磁共振现象 ?CGbnXZ4Ug
T-|SBNFw;
8.1.2静磁场的分类 b}'XDw
# UGtY D}"
8.1.3射频脉冲的作用 'T@K$xL8
t{?U NW
8.1.4自由感应衰减过程 i-!Z/,oL
Th,15H
DA
8.2核磁共振成像设备结构 3XY;g{`=q
+T:F :X`
8.2.1主磁体及匀场线圈 m#Rgelhk.
W j2] 1A
8.2.2梯度线圈 `9M:B&
zt{?Nt b
8.2.3射频线圈 !` S ?
H&\Ig D
8.2.4计算机系统 *44^M{ti<
c/.U<
8.2.5其他辅助设备 @F)51$Ld
% !$ua_8
8.3核磁共振成像的脉冲序列设计 TNBFb_F
f h05*]r
8.3.1脉冲序列的基本概念 A,-UW+:
*njdqr2c~
8.3.2磁共振成像的脉冲序列
cl4`FU
s6SG%Vd
8.4磁共振图像重建 nokk! v /
*qKPZb~
8.4.1磁共振信号空间定位 HHu|X`tc
vgRjd1k.\y
8.4.2磁共振加权成像 zOA{S ~>
2ILM f?}
8.4.3磁共振成像的特点与局限 K~"uZa^s
qk~ ni8
8.5磁共振图像的质量评估 HV'xDy [)
O o9 ePw7
8.5.1磁共振信号的影响因素 ;taTdzR_
u
'-4hU
8.5.2磁共振图像质量的评价指标 =*0<.Lo':
E/x``,k
8.5.3磁共振成像生物安全性的因素
HSHY0
ZrJAfd \5c
8.6磁共振成像新技术 Ut 4cli&cC
:lz@G 4 =C
8.6.1磁共振血管造影和灌注成像技术 '5zolp%St
M\zM-B
8.6.2磁共振水成像技术 4:<74B
yVd}1bX
8.6.3功能磁共振成像技术 1HYrJb,d
G3]TbU!!T
8.6.4磁共振波谱成像技术 O#}T .5 t
dWV.5cViP
本章小结 dc UaZfON
l; ^Id#N
思考题 \C;cs&\Q
K#q1/2
第9章超声成像原理与技术 ihjs%5Jo%
&r s+x<
9.1超声成像的物理基础 t.|b285e
\zioI fHm
9.1.1超声波的分类 b^b@W^\hn
#DjSS.iW
9.1.2超声波的描述参量 [5>f{L!<T<
@{16j# 'R
9.1.3超声波在生物组织中的传播 Vg 9n b
GUyMo@g
9.2超声换能器与辐射声场 x*GG O)r
v|Y:'5`V
9.2.1超声换能器 kj_ o I5<'
_E0XUT!rA
9.2.2超声辐射场 ^PDz"L<*
?K]Cs&E 4
9.3基于回波检测的超声成像技术 )U0`?kD
+\ ~.cP7 [
9.3.1A型超声诊断仪 T:$ a
x
fWo}gH~
9.3.2M型超声诊断仪 L{_Q%!h3]
4^h_n1 A
9.3.3B型超声诊断仪 Q?df5{6
NzB"u+jB
9.3.4专用超声成像仪 A.nU8
zzlV((8 ~
9.4多普勒型超声检测仪 67Z@ Hg
#
+OEO
9.4.1超声多普勒测量原理 7,0^|P
&&Ruy(&]I
9.4.2多普勒血流信息的提取 tQz =_;jy
w yF' B
9.4.3超声多普勒血流测量仪 dq d :V$o
;!H<W[
9.5超声成像新技术 z7B>7}i-
9K ~0:c
9.5.1超声谐波成像技术 T](N
^P
_XLGXJ[B
9.5.2三维超声成像技术 fyYH wG
g}(yq:D
9.5.3超声弹性成像技术 mO];+=3v8
qPle=6U[IL
本章小结 PuyJ:#a
9i+OYWUO
思考题 iveJh2!#<
2>%|PQ
第10章其他现代成像技术 H?-Byi
$7k"?M_
10.1太赫兹成像技术 @)[Q6w`x
}J= >nL'B
10.1.1太赫兹时域光谱成像技术 Ht >5R
-*`7Q'}%
10.1.2太赫兹光电实时取样成像技术 z?T;2/_7
UZJ^ e$N
10.1.3太赫兹近场扫描光谱成像技术 }_,\yC9F
QH z3
10.1.4太赫兹连续波成像技术 Y~ku ?/"6T
!e>+ O^
10.2量子成像技术 DxuT23.
(
Uk @du7P1k
10.3光场成像技术 > 4 n\
V { #8+
10.3.1光场定义及其获取方式 "= =fW f
dJYsn+
10.3.2基于光场的数字重聚焦技术 l', +l{\Z
EJAk'L+nuH
10.3.3基于光场的合成孔径成像技术 j!1
:+H_L
EKQ\MC1
10.3.4基于光场的显微成像技术 Ez()W,6]g
*dmB Ji }
10.4光声成像技术 !{u`}:\
dWc 'R wL
10.4.1光声层析成像技术 SSr#MIS?
aM U0BS"
10.4.2光声显微成像技术 G5Mo IC
=()Vrk|uK
10.4.3光声成像的性能指标 xh6Y v%\@
hQWo ]WF(J
本章小结 g:dtfa /]
KM-d8^\:
思考题 =6.4
?/@ U#Qy
参考文献 e\8|6< o[
|