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。 V{AH\IV-
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。 xsY>{/C
[attachment=130853] f!uA$uL c
 =yhn8t7@]
目录 ()3x%3
第1章绪论 ]U^d 1&k
E
|GK3 /
1.1成像技术发展回顾 b*6c. o
SG+i\yu$h0
1.2成像质量评价指标 ;I`,ZKY
c=jI.=mi3
1.3现代成像技术的发展趋势 *k@0:a(>
\0^r J1*
1.4本书内容安排 m|e*Jc
28UL
本章小结 "[".3V
Fy(nu-W
思考题 wCC~tuTpr
iuU3*yyn
第2章光学成像基础 hk lO:,`
BhE~k?$9
2.1几何光学基本定律 jt10gVC
MLv.v &@S
2.1.1光波、光线与光束 o,''f_tRQ|
e2Kpx8kWj
2.1.2几何光学的基本定律 Z 9
q{r s
yOn2}Z
2.1.3费马原理 x4HMT/@AG2
!+| N<`
2.1.4马吕斯定律 G(|(y=ck
+N(YR3
2.2几何光学成像基础 K^cWj_a"
EB3o8
2.2.1光学系统 `9Q,=D+
=
"hY{RUa
2.2.2光学成像的基本概念 eI =Y~jy
[nPzh Xs
2.2.3单个折射球面成像 +'&_V011 <
+O!M>
2.2.4透镜成像 fFTvf0j
:'=~/GR
2.3理想光学系统 GFc
zh vk%Y:
2.3.1理想光学系统的定义 "TH-A6v1
XdIVMXLL\
2.3.2理想光学系统的物像关系 v YmtpKNj%
GT\s!D;<
2.4光学像差 m|c WX "#g
.jGsO0
2.4.1球差 hZ\W ?r
#NQ z&4W
2.4.2彗差 .L(j@I t
#+ lq7HJ1
2.4.3像散 i>if93mpj
,, H$>r_;
2.4.4场曲 T~~$=vP9
6_ &6'Vq
2.4.5畸变 k\thEEVP0*
Xx<&6
4 W
2.4.6色像差 RnBmy^l"
F6GZZ Kj
2.5典型光学成像系统 uSQ>oi]
\ F+o=
2.5.1放大镜 QVRokI`BF
]{6yS9_tuI
2.5.2显微镜成像 ~G ^}2#5
T# _n-b>
2.5.3望远镜成像 ESf7b `tS
46?F+,Rzl
本章小结 r5qx! >
{LJ6't 8y:
思考题 .8PO7#
=& b$W/l)0
第3章人眼视觉系统 z9kX`M+
0|>
3.1光源与色温 Dx# @D#
3;l>x/amk
3.2人眼的构造 g Wv+i/,
\/4%[Q2QDm
3.3人眼视觉机理 ,JBw$ C
oY6|h3T=Q$
3.3.1人眼视觉形成过程 E+c 3KqM
|tJ%:`DGw
3.3.2亮度、颜色与立体感觉 MJ/%$
n]f bV/ x
3.3.3人眼视觉特性 |>}0? '/]
<w2NJ ~M^
3.4人眼的彩色视觉 ~S_IU">E
`rdfROKv
3.4.1彩色三要素 P $
dgO
-hR\Y 2?
3.4.2三基色原理与混色方法 <^'+ ]?
I \%Lb
z
3.4.3配色方程 iai4$Y(%
@N_H]6z4
3.4.4彩色模型 N u2]~W&
6F&]Mk]V8
本章小结 2 hC$"Dfp
KeHE\Fq ^V
思考题 W#\};P
n_&)VF#n(
第4章照相机成像原理与技术 n@,eZ !
0t[mhmSU,
4.1传统照相机发展回顾 +U)|&1oa
5 a|m}2IX
4.2传统照相机成像原理与技术 ! =:MG#p
jL S]^|
4.2.1针孔照相机 W
(c\$2`
O8N0 ]Mz
4.2.2传统照相机的基本结构 &r5%WRzpYT
-x\ l<\*
4.3数码照相机成像原理与技术 H g_
XD,
RkP|_Bf8)
4.3.1数码照相机的特点 `"mK\M
}J'w z;t1
4.3.2数码照相机的分类
'L59\y8H
{#M{~
4.3.3数码照相机的技术指标 ] ;~[Olc
)[X!/KR90
4.3.4数码照相机的系统结构 mf_'|
WDs
UuC"-$ :
4.4全息成像技术 (ai-n,y
]sP9!hup
4.4.1全息成像的基本原理 '"\Mjz)/
/~huTKA }
4.4.2全息成像的优势和应用 il%tu<E#J~
'<D}5u7 2
本章小结 j?hyN@ns
iSLf:
思考题
9QZ wUQ
J7^T!7V.
第5章电视成像原理与技术 rWpfAE)!
w/W?/ 1P>q
5.1电视基础 @5V Z
5d{Ggg{s
5.1.1视频信号 H>X1(sh#}
a(T4WDl^
5.1.2像素传输 QjN3j*@
"hY^[@7 W
5.1.3电子扫描 V="f)'S$
}(}vlL
5.1.4光电变换与电光变换 ^l9
*h
T FNU+
5.2模拟电视信号 > 0)`uJ
']e4 !
5.2.1黑白电视信号 Nh/ArugP5P
R*eM 1
5.2.2彩色电视信号 bJ!f,a '/
<[l}^`IC^4
5.3模拟电视制式 ` ^k<.O
k\Tm?^L)
5.3.1彩色电视制式 `z`;eR2oX
<!XnUCtV
5.3.2亮度信号与色差信号 2czL 1Ci
HTpd~W/\
5.3.3彩色电视频带压缩原理 F4(U~n<
>8t[EsW/
5.3.4色度信号与色同步信号 1RHH<c%2n
"fd=(&
M*l
5.3.5兼容制彩色电视制式 #N}}8RL
&sc D)
5.4模拟电视广播系统 4tNg K[6M
?+o7Y1 k,
5.4.1电视信号的摄取 RW8u0 ?b
c2:kZxT
5.4.2电视信号的处理 )3 ">%1R
d}J#wT
5.4.3视频全电视信号和射频全电视信号 dh`A(B{hfc
U pBYL?+L
5.4.4电视信号的发射 0LuY"(LR
9 NSYrIQ"
5.4.5电视信号的传输 o;/F=Zp
!`E 2O*g
5.4.6电视信号的接收 A1T;9`E
vG:,oB}
5.4.7有线电视系统 u)>*U'bM
B%;+8]
5.5数字电视系统 s5#g [}dj
:Xr3 3
5.5.1数字电视的基本概念 -bQvJ`iF
rVmO/Y#Hx$
5.5.2模拟电视信号数字化 (I
g
*iJ%2
h0}-1kVT^
5.5.3数字电视信号频带压缩 ( h,F{7
wj~8KHan
5.5.4电视信号的数字处理 6
VDF@V $E
WG4|Jf Y
5.5.5数字电视信号接收 /t P
K*RRbtb
5.6电视显示技术 U t@)<N
n& &y\?n
5.6.1电子显示器件的分类 ?q`mr_x%?
+O 6@)?pI
5.6.2液晶显示器 {'C74s
|9M
y>8k(
5.7高清晰度电视 H-lRgJdc
e#{L ~3
5.7.1高清晰度电视的基本概念 Pw1H) <X
UkQocZdZ
5.7.2几种HDTV制式 ] UTP~2N
VlvDodV
本章小结 '-{ jn+,
:6{HFMf"
思考题 a S 2
Y6
=wc[ r?7
第6章红外成像原理与技术 vS< e/e+
'(*D3ysU
6.1引言 w"J(sVy4
\ 02e
zG
6.2红外辐射的物理性质 -n-X /M
Kz;VAH
6.2.1红外辐射的基本概念 -`o:W?V$u
$!lxVZ>
6.2.2红外辐射定律及特性 ) 'KHUa9
nK$m:=
6.2.3红外辐射在大气中的传输 G<DUy^$i
hG]20n2
6.3主动式红外成像系统 4mg&H0 !
(re D
6.3.1红外光学系统 LA5rr}<K
~ME=! ;<_
6.3.2红外变像管 h Bw~l?G
u@Lu.t!],
6.3.3直流高压电源 uOx$@1v ,
b%F*N r
6.3.4红外探照灯 lQjq6Fl2
DJ. Ct4
6.3.5红外选通技术 z=sqO'~
Qzv_ |U
6.4红外热成像系统 Ws(>}
qjy
h&{pMmS3,
6.4.1热成像光学系统 B HYEd}M
] $ *cmk(Y
6.4.2红外热成像系统的摄像方式 tuSgh!
z? ^p(UH
6.4.3红外检测器 &r_B\j3
=& 'j;j
6.4.4制冷器 FtX Eudk
CpXv?uU
6.4.5信号处理与显示 7E' C o|
I{ $|Ed1
6.4.6基本技术参数 *`W8 2V
& !=3F bn
6.5微光成像系统 X}Lp!.i9o
w_ m
6.5.1微光夜视仪 -e ya$ C
JkmL'Zk>:
6.5.2微光电视 ZO~N|s6B^
6lPGop]js]
本章小结 E^!%m8--
4 ET
P
思考题 ]iPdAwc.1
-T>`PJpJuL
第7章X射线成像原理与技术 dxA=gL2
-3Ffk:
7.1X射线成像的物理基础 Xo,BuK&G
4 _ 3\4
7.1.1X射线的性质 P~&X$H%e
Y9u2:y!LdL
7.1.2X射线管 $8Zw<aEJ
>9DgsA`'
7.1.3X射线与人体的作用机制 "o1/gV
{`: !=
7.1.4X射线的衰减规律 1/z1~:Il
$]9d((u4
7.2模拟X射线成像 2Y,s58F
qxq ~9\My
7.2.1X射线透视 ;Wr$hDt^
7 ]Z*]GRX
7.2.2X射线摄影 .R1)i-^
zr,jaR;
7.2.3特殊X射线摄影 e&:fzO<~I
qdOS=7]W
7.3数字化X射线成像 czj[U|eB}=
kmf4ax
h1
7.3.1X射线数字透视系统 7YsFe6D"
^E9@L ??
7.3.2计算机X射线摄影系统 5d)G30
{W-PYHZ;
7.3.3数字化X射线摄影系统 P iN3t]2
tqHXzmsjW
7.4X射线计算机断层成像 7 >.^G D
q+N}AKa wB
7.4.1概述 DQ,Q yV
# xO`k1W.
7.4.2XCT成像原理 Yz,*Q<t
D%Wr /6X
7.4.3XCT图像重建算法 *e^ ZH
% R'eV<
7.4.4XCT图像的后处理技术 ]xuq2MU,l
CxO) d7c
7.4.5螺旋XCT XOxm<3gXn
wc;5tb#
7.4.6双源XCT <4Ak$ E %"
f6DPah#
7.4.7XCT成像的优缺点 3T _-_5[c
mCg 5-E~;
7.4.8XCT成像质量的评估参数 LnBkd: >}
"zr%Q'Ky
本章小结 PoC24#vS
k(s3~ S2h
思考题 JAgec` T%
r!(~Y
A
第8章核磁共振成像原理与技术 1aSuRa
&We'omq
8.1核磁共振原理 ?9AByg
~ejHA~QC
8.1.1核磁共振现象 hj-M
#a
0\.y0
K8
8.1.2静磁场的分类 9!o:)99U
Nz2} Ma 2
8.1.3射频脉冲的作用 0^hz 1\g
X2s=~)`#c
8.1.4自由感应衰减过程 J9{B
vq x;FAqZ
8.2核磁共振成像设备结构 Q}G
Hd4&"oeY
8.2.1主磁体及匀场线圈 4H{L>e
x *(pr5k
8.2.2梯度线圈 Dtn|$g,
4/HyO\?z5
8.2.3射频线圈 7n %QP
(R.k. ,z
8.2.4计算机系统 a
"8/y4Y
^5xY&1j
8.2.5其他辅助设备
~B/|#o2
{ <&x9<f9
8.3核磁共振成像的脉冲序列设计 1& wLNZXH
<TDgv%eg0
8.3.1脉冲序列的基本概念 Jzh_`jW0l
D_'Zucq
8.3.2磁共振成像的脉冲序列 aY6]NpT
VY vHpsI
8.4磁共振图像重建 Yr"G)i~"Y
Rg+V;C
C~
8.4.1磁共振信号空间定位 g(|p/%H
*pj&^W?
8.4.2磁共振加权成像 4 uD!-1LT@
^-rb&kW@:
8.4.3磁共振成像的特点与局限 H!HkXm"
J/=b1{d"n
8.5磁共振图像的质量评估 gr yC#
i x,5-j
8.5.1磁共振信号的影响因素 9CW .xX8
Au@U;a4UU
8.5.2磁共振图像质量的评价指标 R /iB
=f?| f
8.5.3磁共振成像生物安全性的因素 Z-Zox-I1}-
9^>nZ6
8.6磁共振成像新技术 9tq X77UK
kC6J @t)
8.6.1磁共振血管造影和灌注成像技术 Q;Xb-\\
-g_PJ.Hk
8.6.2磁共振水成像技术 HtPasFrJ
*b ~$|H-\
8.6.3功能磁共振成像技术 x_AG=5OJX,
XoL9:s(m~
8.6.4磁共振波谱成像技术 O~Pb u[C
xLX:>64'o>
本章小结 L:j;;9Sp{
x~Y]c"'D
思考题 px" .pYr0
h {qB \aK
第9章超声成像原理与技术 d 6j '[
cT-XF
9.1超声成像的物理基础 ney6N @
/5EM;Mx
9.1.1超声波的分类 9!}&&]Q`
V1,O7m+F2
9.1.2超声波的描述参量 zH eqV
h1q ?kA
9.1.3超声波在生物组织中的传播 TlQu+w|
+'x|VPY.PG
9.2超声换能器与辐射声场 *C }vy`X
BMgiXdv.B
9.2.1超声换能器 R^{Ow
t,)` Zu$
9.2.2超声辐射场 $
nx&(V
3mIVNT@S9
9.3基于回波检测的超声成像技术 ? L|m:A`
cL?FloPc*
9.3.1A型超声诊断仪 S{XV{o
.r[kNh@
b%
9.3.2M型超声诊断仪 !:'%'@uc
5~5d%C^3k
9.3.3B型超声诊断仪 =I-SQI8
6p=AzojoB
9.3.4专用超声成像仪 KD11<&4_x
q$Gf9&Z O
9.4多普勒型超声检测仪 :U$< h
* _)xlpy
9.4.1超声多普勒测量原理 ou0(C `
)#%k/4(Y
9.4.2多普勒血流信息的提取 WyF1Fw
KU|dw^Y k
9.4.3超声多普勒血流测量仪 xxpvVb)mF
xPl+
rsU
9.5超声成像新技术 MdV-;uf
&!x!j ,nT
9.5.1超声谐波成像技术 eZ'J,;
-]C 3_ve
9.5.2三维超声成像技术 5|. _K(M
tsaf|xe
9.5.3超声弹性成像技术 Q&
j: ai*
@doo2qqIe]
本章小结 |gxT-ZM
@ )owj^sA
思考题 |j3mI\ANF
WqlX'tA
第10章其他现代成像技术 EZlcpCS
?fr -5&,
10.1太赫兹成像技术 !$ItBn /_
@F%H 1
10.1.1太赫兹时域光谱成像技术 C]59@z;+bN
B U
|]4
10.1.2太赫兹光电实时取样成像技术 "ph&hd}S
f mXU)
10.1.3太赫兹近场扫描光谱成像技术 )FVW/{NF@q
"^_9t'0
10.1.4太赫兹连续波成像技术 nG
hFY Ql
mF7T=pl
10.2量子成像技术 #z$FxZT<b
HIM>%
10.3光场成像技术 1n|)05p
g b:)t }|
10.3.1光场定义及其获取方式 DlIy'@ .
ZU\TA|
10.3.2基于光场的数字重聚焦技术 8#b>4 Dx
}A)>sQ
10.3.3基于光场的合成孔径成像技术 DG1C_hu
i
9,g &EnvG
10.3.4基于光场的显微成像技术 DY<Br;
B]jN~CO?
10.4光声成像技术 u g 47JW
Twi:BI`.
10.4.1光声层析成像技术 j <[+vr j
(o`"s~)
10.4.2光声显微成像技术 1xAZ0 X#
)Nv$ SH
10.4.3光声成像的性能指标 iF:`rIC
$$QbcnOf$
本章小结 E{_$C!.
~{MmUp rS
思考题 2' fg
MW&ww14
参考文献 ,2hZtJ<A
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