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。 <xWBS/K
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。 8C!D=Vhh
[attachment=130853] ;wkoQ8FD9
 *K1GX
目录 7ZVW7%,zF
第1章绪论 +8etCx
'aoHNZfxw
1.1成像技术发展回顾 V=g<3R&
.^J7^ Ky,
1.2成像质量评价指标 b#<@&0KE
< BNCo5*
1.3现代成像技术的发展趋势 R^=)Ucj
"L p"o
1.4本书内容安排 G~\ SI.
xRx8E;Q@h?
本章小结 H _%yh,L
eVYUJ,
思考题 z
a^s%^:yK
(YJ]}J^
第2章光学成像基础 uBe1{Z
mVBF2F<4
2.1几何光学基本定律 ? <. U,
TdAHw
@(
2.1.1光波、光线与光束 yb(zyGe
~!w()v n
2.1.2几何光学的基本定律 E" P5rT
jGtoc,\X
2.1.3费马原理 Q*+_%n1
/
)@]Y1r4U
2.1.4马吕斯定律 '0!IF&p'
ul',!js?
2.2几何光学成像基础 ; i2N`t2
}m~2[5q%/
2.2.1光学系统 S}rW=hO
N8>;BHBV!
2.2.2光学成像的基本概念 ir4uy
Z ~-A*{u?
2.2.3单个折射球面成像 cQaEh1n
DfCo=
2.2.4透镜成像 ]c8O"4n
n
=v$H8w
2.3理想光学系统 b7:B[7yK.x
kS$HIOt823
2.3.1理想光学系统的定义 (]yOd/ru/C
'42P=vzo
2.3.2理想光学系统的物像关系 90pk
[]{g9CO
2.4光学像差 dpBG)Xzoyv
A@wRP8<GKj
2.4.1球差 %0PZZl5b
$cLtAo^W
2.4.2彗差 ?`hk0q X3
qR~s& SC#
2.4.3像散 &S.zc@rN
}xl
@:Qo
2.4.4场曲 4 g#pQ
_J51 :pi
2.4.5畸变 U+!H/R)(
uW&P1 'X
2.4.6色像差 ; b2)WM:
lrSo@JQ
2.5典型光学成像系统 S ? }@2[
UN&b]vg
2.5.1放大镜 ~%4#R 4&
4ifWNL^)
2.5.2显微镜成像 &/7 AW(?
N~ -N Q
2.5.3望远镜成像 -IR9^)
vXnTPjbE
本章小结 Ml)Xq-&wc
saH +C@_,
思考题 I3xx}^V
4QnJ;&~
第3章人眼视觉系统 ?o h3t
A$RN7#
3.1光源与色温 ^P-!pK*
= >6Z"L D(
3.2人眼的构造 47"ERfP
_Y*:
l7
3.3人眼视觉机理 GA6)O-^G
AM}-dKei|
3.3.1人眼视觉形成过程 |WeLmy%9
R
Nr=M^Zn
3.3.2亮度、颜色与立体感觉 [IxZwe K
7 581G$@ym
3.3.3人眼视觉特性 :L9\`&}FS
u>(s .4]+
3.4人眼的彩色视觉 J#CF S G
Mg95us
3.4.1彩色三要素 d}b# "A
|pr~Oh z
3.4.2三基色原理与混色方法 nX>k}&^L
+MOUO$;fGt
3.4.3配色方程 8oY0?|_Bx
il-v>GJU7{
3.4.4彩色模型 GZ@!jF>!u
L[+65ce%*
本章小结 8 k+Ctk
MQ"<r,o?:
思考题 c0Jf
>k ^=+
第4章照相机成像原理与技术 _'Q}Y nEv
c*!bT$]~\
4.1传统照相机发展回顾 <?Fgm1=o
< 4*7HY[
4.2传统照相机成像原理与技术 hGF:D#jyT
ms3 Ec`i9
4.2.1针孔照相机 LL-MZ~ZB
8Md*9E#J("
4.2.2传统照相机的基本结构 hdN3r{
x!!: jL'L
4.3数码照相机成像原理与技术 6ssZg@}nf{
U,Z.MP Q
4.3.1数码照相机的特点 H"I|dK :
g9I2SdaJ
4.3.2数码照相机的分类 NK*~UePy
W ;Iv R
4.3.3数码照相机的技术指标 ~z> 2`^Z"
y{K~g<VL
4.3.4数码照相机的系统结构 m+DkO{8 F
)0PUK9
4.4全息成像技术 Tb}`]Y`X
G?=X!up(
4.4.1全息成像的基本原理 IcPIOCmOc
^#exs Xy
4.4.2全息成像的优势和应用 KWy4}7a@,s
S! ,.#e (Y
本章小结 \8F e56
H*yX
Iq:
思考题 j4H,*fc
8!me$k &
第5章电视成像原理与技术 sP5PYNspA
}RDhI1x[mk
5.1电视基础 |; {w y
lGjmw"/C
5.1.1视频信号 athU
bbiDY
5.1.2像素传输 GIo&zPx
vYmRW-1Zxq
5.1.3电子扫描 "z< =S
Gt\ F),@
5.1.4光电变换与电光变换 0 4:^<n+{
.0.Ha}{6b
5.2模拟电视信号 z9&$Xao
\|DcWH1
5.2.1黑白电视信号 D19uI&U4
WZ@nuK.39T
5.2.2彩色电视信号 }#'O b
e}kEh+4
5.3模拟电视制式 IR(JBB|xNQ
"J%u
!~
5.3.1彩色电视制式 5cgD Hs
U $X"W'
5.3.2亮度信号与色差信号 M<~z=B#
&`pd&U{S*
5.3.3彩色电视频带压缩原理 sh:sPzQ%Jv
d1``} naNw
5.3.4色度信号与色同步信号 0z_e3H{P27
e<9IwS!/
5.3.5兼容制彩色电视制式 )@\= pE.H
& 2>W=h
5.4模拟电视广播系统 2 ^Q)~sSf9
sR + =<u1
5.4.1电视信号的摄取 rC[*x}
) g9Zw_3
5.4.2电视信号的处理 D$I7 Gz,w{
m+"?;;s
5.4.3视频全电视信号和射频全电视信号 d*3k]Ie%5f
:JxShF :M
5.4.4电视信号的发射 80&JEtRh
yWsN G;>
5.4.5电视信号的传输 ^6H fq^ejt
bh3}[O,L
A
5.4.6电视信号的接收 e%U0^! 8
;l7wme8Qk
5.4.7有线电视系统 4nXS}bW f
D7o lu29
5.5数字电视系统 f,k'gM{K
y5RcJM
5.5.1数字电视的基本概念 L#M9 !
,L6d~>=41
5.5.2模拟电视信号数字化 4! XB?-.
!WR(H&uBr\
5.5.3数字电视信号频带压缩 iLws;3UX;x
o(u&n3Q'
5.5.4电视信号的数字处理 F(Pe@ #)A
tUDO L-Tv
5.5.5数字电视信号接收 |K,9EM3
_ohZTT%l
5.6电视显示技术 py]m^)yc
}'b 3'/MJ
5.6.1电子显示器件的分类 w byY? tH
0 gL]^_+7
5.6.2液晶显示器 i"_)91RA
ma womna
5.7高清晰度电视 \rF6"24t6
<_dyUiT$J
5.7.1高清晰度电视的基本概念 4askQV &hj
\A6MVMF8
5.7.2几种HDTV制式 1j`-lD
SsIy ;l
本章小结 +%OINMo.A
IgI*mDS&b
思考题 |h\e (_G \
+?w 7Nm`
第6章红外成像原理与技术 &B Y%<h0c
rr>QG<i;G
6.1引言 jr|(K *;
8V`NQS$
6.2红外辐射的物理性质 j&6,%s-M`a
D^baXp8
6.2.1红外辐射的基本概念 Kyt.[" p
puF'w:I (
6.2.2红外辐射定律及特性 #g#v DR!
: ^F+m QN
6.2.3红外辐射在大气中的传输 AjKP -[
X/ gIH/
6.3主动式红外成像系统 DJ_,1F
%0fF _OU
6.3.1红外光学系统 1P.
W 34
MUhC6s\F
6.3.2红外变像管 \_Nr7sc\
o@>{kzCx
6.3.3直流高压电源 kT&-:: ^R
0 #pjfc `:
6.3.4红外探照灯 ^1s!OT Is
1+~JGY#
6.3.5红外选通技术 M#LQz~E
3~z4#8=
6.4红外热成像系统 es]\ xw
hb9e6Cc
6.4.1热成像光学系统 +c.A|!-
XKp.]c wP
6.4.2红外热成像系统的摄像方式 Fq! 12/Nn
xphw0Es
6.4.3红外检测器 r(h&=&T6
\ {AxDk{z#
6.4.4制冷器 S~d_SU~>`
BF@(`D&>
6.4.5信号处理与显示 f #_ XR
(Z"Q HfO'
6.4.6基本技术参数 (f#QETiV
/=w9bUj5v
6.5微光成像系统 >y m MQEX`
b Gq 0k&
6.5.1微光夜视仪 )f-u x5
%Fig`qX
6.5.2微光电视 X0 O0Y>"
F`S OF O
本章小结 79U
Th@r}
no- L x-x
思考题 1@q~(1-o
u
'DM?mV:-
第7章X射线成像原理与技术 k$UgTZ
py`RH )
7.1X射线成像的物理基础 `*cT79
s\i=-`
7.1.1X射线的性质 eZ5UR01 4
aehGT |
7.1.2X射线管 A"x1MjuqLM
4o8uWS {`
7.1.3X射线与人体的作用机制 Qml e0ae
|7n&I` #
7.1.4X射线的衰减规律 J\<7M8
-FytkM^]6
7.2模拟X射线成像 }^Be^a<ub
^prseO?A
7.2.1X射线透视 bq[j4xH0X
;<`F[V
Zau
7.2.2X射线摄影 J;h4)w~9H3
z"* X/T
7.2.3特殊X射线摄影 9PjL
4A
ez=$ ]cln
7.3数字化X射线成像 f I>>w )5
4b=hFwr[?
7.3.1X射线数字透视系统 hO(8v&ns3
n"vl%!B
7.3.2计算机X射线摄影系统 ^
AxU
_
vVw2HH
7.3.3数字化X射线摄影系统 ,X(P/x{B
5QB] 2c^
7.4X射线计算机断层成像 *6^|i}
9 +"D8J7
7.4.1概述 4@OnMj{M
c[E{9wp v
7.4.2XCT成像原理 VvN52
qeL
V#[I/D
7.4.3XCT图像重建算法 8T92;.~(
In^MZ)?
7.4.4XCT图像的后处理技术 gS4zX>rqe
l%\3'N]
7.4.5螺旋XCT Cj%SW <v|
s<gZB :~
7.4.6双源XCT o6sL~ *hQ
V&vU her0
7.4.7XCT成像的优缺点 vpXC5|9U
:,"dno7OQ
7.4.8XCT成像质量的评估参数 t+Kxww58
9 tkj:8_
本章小结 o zH7c_ <
_Z+tb ]
思考题 I\DmVc\l
@3KVYv,q
第8章核磁共振成像原理与技术 'ah|cMRn
_ _cJ+%e
8.1核磁共振原理 N
?Jr8
wVkms
8.1.1核磁共振现象 K y~
9's
W"S,~y
8.1.2静磁场的分类 W[PZQCL}K)
( 1H_ V(
8.1.3射频脉冲的作用 E9pKR+P
2A|^6#XN'
8.1.4自由感应衰减过程 { 6Lkh
A] R7H1
8.2核磁共振成像设备结构 wGa0w* $
pq_ DYG]
8.2.1主磁体及匀场线圈 1)(p =<$
9UTWq 7KJ
8.2.2梯度线圈 P`6
T;|VDk
,OWdp<z
8.2.3射频线圈 [ M_pf2Y
d,[.=Jqv[
8.2.4计算机系统 sj a;NL
,Hh7' `
8.2.5其他辅助设备 nL!h hseH
nR4L4tdS
8.3核磁共振成像的脉冲序列设计 v:1l2Y)g
Zi M#g1;
8.3.1脉冲序列的基本概念 & tQHxiDX
nV 38Mj2U
8.3.2磁共振成像的脉冲序列 Pd!;z=I
G}ElQD
8.4磁共振图像重建 Nge _ Ks
Gir_.yc/
8.4.1磁共振信号空间定位 :|`' \%zW-
sN|-V+7&j
8.4.2磁共振加权成像 wpu]{~Y
&b,.W; +
8.4.3磁共振成像的特点与局限 piJ/ e
o O%!P< D
8.5磁共振图像的质量评估 Q>7#</i\.
,e+.Q#r*Y
8.5.1磁共振信号的影响因素 b0X*+q
:Q2\3
8.5.2磁共振图像质量的评价指标 /- z_"G
@iB**zR/
8.5.3磁共振成像生物安全性的因素 PN2\:l+`
z
8.6磁共振成像新技术 V\ch0i
1
RK(uC-l
8.6.1磁共振血管造影和灌注成像技术 T'i9_V{
,]Yjo>`tW
8.6.2磁共振水成像技术 2g-'. w
OP
|{R7uC
8.6.3功能磁共振成像技术 R<LW*8
U#G
uB&V
8.6.4磁共振波谱成像技术 I@cKiB
G+4a%?J H
本章小结 I'"*#QOX
RL~|Kr<7J
思考题 ^T'+dGU`
FMY
r6/I
第9章超声成像原理与技术 $>' }6?C.
9;dP7o
9.1超声成像的物理基础 o;Fj pZ
#[sC H
9.1.1超声波的分类 V'c9DoSRI\
8>j+ xbw
9.1.2超声波的描述参量 <9-tA\`8N
SAs'u"EB
9.1.3超声波在生物组织中的传播 GK/a^[f+'l
/7 @@CG6b
9.2超声换能器与辐射声场 QC~B8 ]
q "bpI8j
9.2.1超声换能器 ", E6)r
r&}fn"H!
9.2.2超声辐射场 =N<Hc:<t4
^]'p927
9.3基于回波检测的超声成像技术 aO
"JT
51`w.ri
9.3.1A型超声诊断仪 9^0 'VRG
.)|jBC8|}
9.3.2M型超声诊断仪 yN{Ybp
<S
$Z
9.3.3B型超声诊断仪 f ouy??
S7aS Ut!
9.3.4专用超声成像仪 wX#\\Jgi
1|/2%IDUI
9.4多普勒型超声检测仪 Y+upZ@Ga
dp)lHBV
9.4.1超声多普勒测量原理 XT>e/x9'
BOL _kp"
9.4.2多普勒血流信息的提取 8i-?\VZD
A40 -])'!
9.4.3超声多普勒血流测量仪 'P@a_*I
Uw61X>y=
9.5超声成像新技术 v8*ZwF
kGc)Un?'{U
9.5.1超声谐波成像技术 V$q%=Sip
Y141Twjvd
9.5.2三维超声成像技术 q>Px
=AgY8cF!sl
9.5.3超声弹性成像技术 1}[\@n+b
@GnsW;$*~.
本章小结 6ap,XFRMh
Z|8f7@k{|+
思考题 BD4.sd+H,
M*c\ =(
第10章其他现代成像技术 Crpk q/ M
Om}&`AP};
10.1太赫兹成像技术 Y#]Y$n
i":-g"d
10.1.1太赫兹时域光谱成像技术 TlBLG.-^
^D.B^BR
10.1.2太赫兹光电实时取样成像技术 B|, 6m 3.
{B\.8)&8
10.1.3太赫兹近场扫描光谱成像技术 gmLw. |-
[&{"1Z
10.1.4太赫兹连续波成像技术 G)< k5U4
tD4IwX
10.2量子成像技术 cK-!Evv
,{oP`4\Lm
10.3光场成像技术 `M7 ){
HNh= igu
10.3.1光场定义及其获取方式 -\NB*|9m|
dk(- yv'
10.3.2基于光场的数字重聚焦技术 D ^ &!
.}Z mqz[
10.3.3基于光场的合成孔径成像技术 RhQ Ol9
A<TJ3Jp]
10.3.4基于光场的显微成像技术 xE6y9"}!h
y Y"%6k,ZB
10.4光声成像技术 efbt\j6@%2
DV%t by
10.4.1光声层析成像技术 H/, tE0ZV
fmSw%r|pT
10.4.2光声显微成像技术 ?QuFRl,ZJ
1:>RQPXcWv
10.4.3光声成像的性能指标 yTDoS|B+)
<0kRky$
本章小结 L7jz^g^
sdO;vp^:b
思考题 gj'ar
5#d( _
参考文献 #%{\59/w
|