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。 lpj$\WI=
本书内容涉及光学成像基础、人眼视觉系统、传统照相成像原理与技术、数码成像原理与技术、红外成像原理与技术、X射线成像原理与技术、超声成像原理与技术以及核磁共振成像原理与技术等现代成像技术，从基础原理和实际应用两方面比较全面的介绍了该领域目前的现状。 Nq"/:3@4
[attachment=130853] + }J2\!Jw
 *3s4JK
目录 GNT1FR
第1章绪论 Cn[`]
PGOi#x
1.1成像技术发展回顾 Kisd.~u8j
5kofO
1.2成像质量评价指标 e{>X2UNW
~NMal]Fwx
1.3现代成像技术的发展趋势 LTm2B_+
Wm7Dy7#l
1.4本书内容安排 uy9k^4Cqa
ix=HLF-0zC
本章小结 dl6 d!Nz*
;SEH|_/
思考题 JD^(L~ n]
mh2t ' O
第2章光学成像基础 2$jTj<.K
> 't= r
2.1几何光学基本定律 Y\Odj~Mj
YJ'h=!p}G
2.1.1光波、光线与光束 hp@g iu7
6OkN(tL& .
2.1.2几何光学的基本定律 {*r *+}@
.|NF8Fj
2.1.3费马原理 :CNHN2 J
SYOND>E
2.1.4马吕斯定律 ?PO~$dUc]
l(-6pP5`
2.2几何光学成像基础 xVao3+r
\`- /\N
2.2.1光学系统 ?a+t L'D[
QU2 \gAM
2.2.2光学成像的基本概念 sZ /~pk
Em N0K'x
2.2.3单个折射球面成像 KDhr.P.~
F0t!k>
2.2.4透镜成像 H-K,Q% ;C@
G9TK)Nz
2.3理想光学系统 <(TTYf8lS
vd
c k
2.3.1理想光学系统的定义 }xJ9EE*G/
iov55jT~l@
2.3.2理想光学系统的物像关系 r D X_$,3L
yQ?N*' }$
2.4光学像差 6.kX~$ K
Iw(deD
2.4.1球差 a;|C51GH
12M&qqV
2.4.2彗差 :vz _f$=
AF g*
2.4.3像散
RLOB
J*Dj`@`4`g
2.4.4场曲 9&q<6TZ z
&~ QQZ]q6
2.4.5畸变 6UXa
5t
kz\
D-b
2.4.6色像差 D^W6Cq5\
x]&V7Y
2.5典型光学成像系统 ;Oh4W< hH}
D BYD>UA
2.5.1放大镜 axW3#3#`
X3vTyIsn
2.5.2显微镜成像 /-Y*V *E
2cY7sE068
2.5.3望远镜成像 ,'?%z>RZm
*|h-iA+9
本章小结 n*(Vf'k
L!x7] g,^
思考题 9!zUv:;
Gnop
第3章人眼视觉系统 FVNxjMm,
UKMr,{iy
3.1光源与色温 qMD 6LWJ
vi')-1Y
KM
3.2人眼的构造 +QT(~<
PXof-W
3.3人眼视觉机理 t33/QW
r
JG @bl
3.3.1人眼视觉形成过程 %B5.zs]Of
i,=greA]"
3.3.2亮度、颜色与立体感觉 4 :RL[;
M/C7<?&
3.3.3人眼视觉特性 g q~>S1
- ?_aYJ
3.4人眼的彩色视觉 0|E!e
`VX]vumG
3.4.1彩色三要素 Vui5Z K
0l#gS;
3.4.2三基色原理与混色方法 R`q*a_
":EfR`A#
3.4.3配色方程 2mN>7Tj:
mJe;BU"y]
3.4.4彩色模型 Mk9'
Y+ 75}]B
本章小结 0 1<~~6A
JYB"\VV
思考题 N+%E=D>
~?4'{H c'
第4章照相机成像原理与技术 >Vz Gx(7q
$BKGPGmh
4.1传统照相机发展回顾 T8+A`z=tSb
^vmT=f;TM
4.2传统照相机成像原理与技术 i lk\&J~I
awLN>KI]</
4.2.1针孔照相机 a]XQM$T$
~&B{"d
4.2.2传统照相机的基本结构 N)|mA)S)
w=5 D>]
4.3数码照相机成像原理与技术 u&Ts'j
,DsqKXSU
4.3.1数码照相机的特点 g((glr)6M
CnyCEIO-
4.3.2数码照相机的分类 3;( ;'5|Z
Wh6jr=>G
4.3.3数码照相机的技术指标 xp-.,^q\w
Z ? `
4.3.4数码照相机的系统结构 d YV' <
'7 AlE!7%
4.4全息成像技术 'lNy&
`_Iy8rv:P
4.4.1全息成像的基本原理 9[K".VeT]
S^0Po% d
4.4.2全息成像的优势和应用 b y; %k/
_V\rs{
5
本章小结 ))f%3_H
1M+o7HO.mG
思考题 5VI c
R{Q*"sf
第5章电视成像原理与技术 `t_S uZ`V
u:#+R_0#97
5.1电视基础 1sp>UBG
SXkUtY$
5.1.1视频信号 (3 xCW
` b a}6D
5.1.2像素传输 >PdYQDyVS
C-!!1-Eq?:
5.1.3电子扫描 L&V;Xvbu%
d l_ h0
5.1.4光电变换与电光变换 T\7z87Q
6[fp e
5.2模拟电视信号 IsjxD|u
KW.*L o O
5.2.1黑白电视信号 =kvfe" N0e
Fm}#KE0
5.2.2彩色电视信号 mLApF5Hy
G|eY$5!i
5.3模拟电视制式 Ibt~e4f
&4 Py
5.3.1彩色电视制式 0kxo
sq
`f?tA?
5.3.2亮度信号与色差信号 4CA(` _i~
M#o.$+Uh
5.3.3彩色电视频带压缩原理 #'5|$ug[
s b"z=4
5.3.4色度信号与色同步信号 '&/ 35d9|*
A9Cq(L_H
5.3.5兼容制彩色电视制式 y+b4s Ff
{A 2EGUmF2
5.4模拟电视广播系统 $|+q9 o\
#ra"(/)
5.4.1电视信号的摄取 ]WlE9z7:8
HKu ? J
5.4.2电视信号的处理 Q9,H 0r-%
k#mQLv
5.4.3视频全电视信号和射频全电视信号 )I7~ <$w
I(LBc
5.4.4电视信号的发射 kA3nhBH
=`RogjbP
5.4.5电视信号的传输 _}MO.&Y
05=
$D nv
5.4.6电视信号的接收 B \?We\y
^s *j<fH
5.4.7有线电视系统 )1 ] P4
[:M:6J J
5.5数字电视系统 oU/CXz?H
mocR_3=Q?
5.5.1数字电视的基本概念 < 1")JDW
u!kC+0Y
5.5.2模拟电视信号数字化 B~S"1EE[
5= <
y%VF
5.5.3数字电视信号频带压缩 80qSPitj
"},0Cs
5.5.4电视信号的数字处理 9A|deETa-
'Xj9sAB
5.5.5数字电视信号接收 yGGQ;!/
_H [LUl9
5.6电视显示技术 -M]NdgI
<cC 0l-=
5.6.1电子显示器件的分类 l#40VHa?S
ahezDDR-.i
5.6.2液晶显示器 y b 7
O >8|Lc
5.7高清晰度电视 |Z\?nZ~
i%~^3 /K
5.7.1高清晰度电视的基本概念 q. zBm@:
]IX6>p,
5.7.2几种HDTV制式 A f *e:}}
B 4s^X`?z
本章小结 cJb.@8^J
e K<X7m^
思考题 RM^3Snd=V
2'R ;z< _
第6章红外成像原理与技术 FE}!I
9VqE:c /
6.1引言 3Z,J &d`[
bCv=Uo,+6
6.2红外辐射的物理性质 . X (^E
x#wkODLqi
6.2.1红外辐射的基本概念 rL{3O4O
q_0So}
6.2.2红外辐射定律及特性
$ f++n5I
` 2}Frw +?
6.2.3红外辐射在大气中的传输 nIRJ5|G(
Y}db<Cz
X
6.3主动式红外成像系统 $-HP5Kj(k-
J<p.J3I
6.3.1红外光学系统 to}g4
5m.{ayE
6.3.2红外变像管 />wM#)o2
hLs<g!*O
6.3.3直流高压电源 B 8XW+U
4CUoXs'
6.3.4红外探照灯 yH\3*#+
+[L G >
6.3.5红外选通技术 &E{CQ#k
H2f!c{t$p
6.4红外热成像系统 n*'i{P]
2 kP0//
6.4.1热成像光学系统 @D?KS;#
U9?fUS
6.4.2红外热成像系统的摄像方式 4rcNBmA,
~0;l\^
6.4.3红外检测器 @W4tnM,#
5=;LHS*
6.4.4制冷器 we4k VAn
gD13(G98
6.4.5信号处理与显示 ^M:Y$9r_s
D d: T FZo
6.4.6基本技术参数 pKxsK^O5[
JJIlR{WY_
6.5微光成像系统 -qI8zs$:5
_T96.~Q
6.5.1微光夜视仪 \wJ2>Q
9.:]eL
6.5.2微光电视 `l#|][B)g$
=:w]EpH"
本章小结 R6(sWN -
1*x;jO>Hk
思考题 ?%|w?Fdx-
0XcH
第7章X射线成像原理与技术 lx'^vK% F
wZ(H[be
7.1X射线成像的物理基础 j&(Y k"j+
_/S qw
7.1.1X射线的性质 h_( #U)z_3
Mr0<b?I
7.1.2X射线管 kFRl+,bi~
ifXGH>C
7.1.3X射线与人体的作用机制 2bs={p$}a
q G6?k}\\
7.1.4X射线的衰减规律 F @%`(/^TA
'3p7ee&
7.2模拟X射线成像 q&DM*!Jq
vvTQ! A a
7.2.1X射线透视 B~CdY}UTsj
rN3qTp
7.2.2X射线摄影 <M
y+!3\A
y d}1Mx
7.2.3特殊X射线摄影 8 t)?$j$
(u{?aG~
7.3数字化X射线成像 } SNZl`>
I[l8@!0
7.3.1X射线数字透视系统 +55+%oGl
f ?qp*
7.3.2计算机X射线摄影系统 'vX:)ZD i
.c5)`
7.3.3数字化X射线摄影系统 +W%3V V$
9n# lDL O
7.4X射线计算机断层成像 #Q]^9/;|4n
?mA%`*=q
7.4.1概述 t:O"t
G
joRrsxFU
7.4.2XCT成像原理 n^t!+
+_T`tmQ
7.4.3XCT图像重建算法 SWLt5dV
{@&%Bq*&
7.4.4XCT图像的后处理技术 <k'% rz
F1q6
3
7.4.5螺旋XCT \-W|)H
E*Z # fa
7.4.6双源XCT _C%:AFPP>
M%z$yU`ac
7.4.7XCT成像的优缺点 `3e>JIl"0
'@{Mq%`
7.4.8XCT成像质量的评估参数 7C>5XyyJ
h@{mcz
本章小结 R_zQiSwG<
'* eeup
思考题 A-&XgOL
5hvg]w95 ;
第8章核磁共振成像原理与技术 1=Z, #r
t) l
8.1核磁共振原理 MJ M<
Js'j}w
8.1.1核磁共振现象 _ *.ImD
Fz {T;
8.1.2静磁场的分类 ;i,3KJ [L
(Zoo p kxw
8.1.3射频脉冲的作用 UbEK2&q/8
9SQc ChG~j
8.1.4自由感应衰减过程 GO]5~ 4k
4de:h E
8.2核磁共振成像设备结构 b[rVr
J
C0}@0c
8.2.1主磁体及匀场线圈 H7{I[>:
ZZ324UuATX
8.2.2梯度线圈 sW&5Mu-
B2^*Sr[
8.2.3射频线圈 REGk2t.L
@h,3"2W{Ev
8.2.4计算机系统 [T(`+
#f
`{1~]?-&
8.2.5其他辅助设备 t`")Re_j
A&S n^mw
8.3核磁共振成像的脉冲序列设计 `kYcTFk
7V2xg h!W
8.3.1脉冲序列的基本概念 :pdl2#5H^
U[{vA6
8.3.2磁共振成像的脉冲序列 m0p%R>:5
>zo_ }A!
8.4磁共振图像重建 ~0Z.,p_
ugzrG0=lx
8.4.1磁共振信号空间定位 w_P2\B^
\IP
9EF A
8.4.2磁共振加权成像 kfgkZ"9
)l H` a
8.4.3磁共振成像的特点与局限 ] @uuB\u
-sxu7 I
8.5磁共振图像的质量评估 lx<!*2
-^
0{(5J,/BF
8.5.1磁共振信号的影响因素 Al+}4{Q+?
1G8,Eah
8.5.2磁共振图像质量的评价指标 )I"I[jDw
y& (pt!I
8.5.3磁共振成像生物安全性的因素 U&W/Nj
)fl+3!tq
8.6磁共振成像新技术 9p, PW A
oFKTBH:I
8.6.1磁共振血管造影和灌注成像技术 _9y! ,ST
"j8`)XXa(
8.6.2磁共振水成像技术 cAq5vAqmg
7U !-_)n{
8.6.3功能磁共振成像技术 |RL\2j|
dVSQG947i:
8.6.4磁共振波谱成像技术 ~3)d ?{5
n.XgGT =L
本章小结 =~TPrO^
{_4`0J`3
思考题 05Q4$P
4BZ7R,m#.
第9章超声成像原理与技术 [)?yH3
%c@PTpAM
9.1超声成像的物理基础 io UO 0
X>%li$9J.
9.1.1超声波的分类 _UV_n!R
&88c@Ksn
9.1.2超声波的描述参量 J7HY(7Nx
sB5@6[VDI
9.1.3超声波在生物组织中的传播 Sd/7#
1\J9QZX0
9.2超声换能器与辐射声场 K >Q 6
qJ E_4/<^!
9.2.1超声换能器 ux~=}{tz
.{-X1tJ7
9.2.2超声辐射场 X\kWJQ:
)J?8"+_Y
9.3基于回波检测的超声成像技术 b94+GL U8b
6xFchdMG{m
9.3.1A型超声诊断仪 rX0 ?m:&m
;Sfe.ky @6
9.3.2M型超声诊断仪 CwD =nT5`
_WZ{ i,
9.3.3B型超声诊断仪 AH?[K,3
4";NT;_q5
9.3.4专用超声成像仪 Bus]OF>hu
w '9!%mr
9.4多普勒型超声检测仪 j Od+LXPJ
aQ- SrxmO8
9.4.1超声多普勒测量原理 %rV|{@J `
vdigw.=z
9.4.2多普勒血流信息的提取 ZYt1V "2VJ
qc C(#0A>
9.4.3超声多普勒血流测量仪 Ezev
^O]
0oZZLi
9.5超声成像新技术 T[<554
u@tH6k*cBz
9.5.1超声谐波成像技术 q/Zs]Gz
N) PkE>%X
9.5.2三维超声成像技术 jz S iw z
B6@q`Bmw.
9.5.3超声弹性成像技术 CM7NdK?I
MS:,I ?
本章小结 9Vl}f^Gn
SAdo9m'
思考题 Cm]\5}Py
oF a,IA
第10章其他现代成像技术 K{, '%|
/ZM
xVh0
10.1太赫兹成像技术 3h$E^"
W)'*Dcd
10.1.1太赫兹时域光谱成像技术 &3J^z7kU
xel|,|*Yq
10.1.2太赫兹光电实时取样成像技术 5$Kd<ky
`+0d z,
10.1.3太赫兹近场扫描光谱成像技术 KoA +Vv9
Yf/e(nV
10.1.4太赫兹连续波成像技术 {{B' 65Wu
X,Rl&K\ b"
10.2量子成像技术 yo(MJ^=d
( P=WKZMPN
10.3光场成像技术 /r2S1"(q
irvd>^&jDC
10.3.1光场定义及其获取方式 $:# :"
y^[t3XA6Q
10.3.2基于光场的数字重聚焦技术 IG7,- 3
p1hF.
10.3.3基于光场的合成孔径成像技术 U#bmM H
5;G0$M0
10.3.4基于光场的显微成像技术 2h#.:!/SMw
\B:k|Pw6~
10.4光声成像技术 )wXE\$
ng~LCffpY
10.4.1光声层析成像技术 @!j6 y (@
H:OpS-b
10.4.2光声显微成像技术 nLmF5.&
E 0l&d
10.4.3光声成像的性能指标 cK2;)&U7
:_]0 8
本章小结 ,0ilNi>
r qnxR q
思考题 Ekik_!aB
U&{w:P
参考文献 M,X)rM}Q
|