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。 +_Fsiu_b
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。 "o <:[c9/
[attachment=130853] 9D(M>'Bh
 S?OK@UEJ
目录 G/Kz_Y,
第1章绪论 WT'P[RU2
,BW ^j.7
1.1成像技术发展回顾 [jD O8n/
5}*aP
1.2成像质量评价指标 9C|T/+R
,{%/$7)
1.3现代成像技术的发展趋势 +@Fy) {C7
&^63*x;hE
1.4本书内容安排
0>H<6Ja
M[Y|$I}
本章小结 /-^gK^
]pB0b JAt
思考题 .DHZs#R
9s73mu`Twg
第2章光学成像基础 pF K[b
asQ pVP
2.1几何光学基本定律 [53@ '@26
C(?>l.QGw
2.1.1光波、光线与光束 }YU#} Ip@
c*~/[:}
2.1.2几何光学的基本定律 NZ{kjAd3c
{'"A hiR /
2.1.3费马原理 U6jlv3
zi-zg Lx
2.1.4马吕斯定律 y\5V (Q\
+_:Ih,-
2.2几何光学成像基础 ^=OjsN
M (b'4
2.2.1光学系统 DXSZ#^,S[W
w,eYrxR|N
2.2.2光学成像的基本概念 >9+@oGe(E
2?Q IK3"v
2.2.3单个折射球面成像 :/~`"`#1
pUwx`"DrR
2.2.4透镜成像 pS E"] N
}`5%2i G
2.3理想光学系统 (LL4V
3)
hAG++<H{
2.3.1理想光学系统的定义 fhMtnh:
(W=z0Lqu
2.3.2理想光学系统的物像关系 dMeDQ`c`W
zJ|Ek"R.
2.4光学像差 fU>"d>6!S
Xa[gDdbL
2.4.1球差 pA(@gisg
D?@330'P9C
2.4.2彗差 swi |
2~R"3c+^
2.4.3像散 d!G%n
*
P ~ffgzP
2.4.4场曲 ouVR[ w>V
,_u8y&<|I
2.4.5畸变 5y}}?6n+
{-Yp~HQF
2.4.6色像差 qFe|$rVVIl
t +m $lqm
2.5典型光学成像系统 c Q*:U@
FK @rZP
2.5.1放大镜 `@ ?l{
D'Byl,W$
2.5.2显微镜成像 qIA!m
.GC
$w +g%y)
2.5.3望远镜成像 [FF%HRce,.
bC?t4-W
本章小结 {Swou>X4
-a&wOn-W
思考题 dfc-#I
p?
r^WO$u|@i
第3章人眼视觉系统 #^!oP$>1
lQi2ym?
3.1光源与色温 y'2K7\>E
$qg5m,1?
3.2人眼的构造 P0'
; 65
]~3wq[ O
3.3人眼视觉机理 S U2`H7C*
;Jv)J3y
3.3.1人眼视觉形成过程 ;\4}Hcg
',m,wp `
3.3.2亮度、颜色与立体感觉 )c]GgPH
+Nc|c j
3.3.3人眼视觉特性 <JF78MD\
" o;l8$)VL
3.4人眼的彩色视觉 3"I 1'+
zr8 4%_^
3.4.1彩色三要素 +;FF0_
pfZn<n5p
3.4.2三基色原理与混色方法 W
86S)+h
AGK+~EjL@
3.4.3配色方程 wqA5GK>m2
\m5:~,p=
3.4.4彩色模型 aOW bIS[8
YA{Kg c^
本章小结 T_v
xhg {!w
思考题 @_N -> l
]y .,J
第4章照相机成像原理与技术 2=F_<Jh|+
zrnc~I+
4.1传统照相机发展回顾 F3';oyy
-aK k#fd
4.2传统照相机成像原理与技术 jD H)S{k
1;.}u= 8
4.2.1针孔照相机 /~g M,*
6Oo'&3@
4.2.2传统照相机的基本结构 (873:"(
iLv"ZqGrw
4.3数码照相机成像原理与技术
,2 &'8:B
% fA0XRM
4.3.1数码照相机的特点 -lb} }z+/
z-krL: A
4.3.2数码照相机的分类 xv4nYm9
.(1=iL_3e
4.3.3数码照相机的技术指标 ` Bkba:
e<iTU?eJM
4.3.4数码照相机的系统结构 g.F{yX]
(z^2LaM `8
4.4全息成像技术 b$rBxe\
_IT,>#ba
4.4.1全息成像的基本原理 oY +RG|j@
R`TM@aaS:
4.4.2全息成像的优势和应用 ;#r tV;
ks(PH6:]<
本章小结 G=yQYsC$
My)}oN7\z
思考题
JhB {aW>
IO v4Zx<)
第5章电视成像原理与技术 %[ NefA(
V :d/;~
5.1电视基础 Kq-y1h]7H
1<bSH n9
5.1.1视频信号 J0o U5d=3
} c&Zv#iO6
5.1.2像素传输 J
)@x:,o
J8/>b{Y
5.1.3电子扫描 W{ N hh3
uk G1<j7.
5.1.4光电变换与电光变换 VMen:
v6oZD;;~
5.2模拟电视信号 ^@{'! N
joM 98H@
5.2.1黑白电视信号 g*Cs /w
OP:;?Fs9`
5.2.2彩色电视信号 mRQ F5W6
x `C;
5.3模拟电视制式 0{A VH/S
Z~$& h
5.3.1彩色电视制式 tk1qgj E(?
ps<JKHC/c
5.3.2亮度信号与色差信号 "8{u_+_B*
@X1> Wv|[
5.3.3彩色电视频带压缩原理 -R6z/P (}
CHBCi) '6h
5.3.4色度信号与色同步信号 *pI3"_
o^DiIo or
5.3.5兼容制彩色电视制式 9RR1$( f
)O2^?Q quS
5.4模拟电视广播系统 -*?a*q/#nQ
A:NsDEt
5.4.1电视信号的摄取 sVh!5fby&
1s!hl{n<~
5.4.2电视信号的处理 m0 =CD
LX*T<|c`'
5.4.3视频全电视信号和射频全电视信号 wXNFL9F8
<niHJ*
5.4.4电视信号的发射 &a48DCZ
6PJ0iten
5.4.5电视信号的传输 u !{P{C
ZH&%D*a&
5.4.6电视信号的接收 fyQAQZT
m"+9[d_u
5.4.7有线电视系统 B8w 0 DJ
qx`*]lX
5.5数字电视系统 o{zo -:>Jp
WOgbz&S?J
5.5.1数字电视的基本概念 oSy[/Y44a
:/Sx\Nz78
5.5.2模拟电视信号数字化 U_M > Q_r(
%&z9^}Vd[
5.5.3数字电视信号频带压缩 5^P )='0*
<R]?8L0{h
5.5.4电视信号的数字处理 dc%+ f
D ZLS n Ax
5.5.5数字电视信号接收 na8A}\!<
ULQ*cW&;?
5.6电视显示技术 ,|T
W@pVP4F0xM
5.6.1电子显示器件的分类 VCvuZU{<
z@<`]
5.6.2液晶显示器 H!oP!rzEo
0XXu_f @]9
5.7高清晰度电视 =b !f
HjV8 3S;
5.7.1高清晰度电视的基本概念 s*(Y<Ap7d
roL~ r`f`
5.7.2几种HDTV制式 |\N[EM%.@
9\Y j`,i5
本章小结 Mb?6c y[
Eiz\Nb
思考题 (x?A#o>%
?c=l "\^x
第6章红外成像原理与技术 yfuvU2nVH
"t4~xs`~X
6.1引言 wf8vKl#Kfw
s u![S T(
6.2红外辐射的物理性质 d!w32Y,.
JJ7-$h'0q
6.2.1红外辐射的基本概念 M,cI0i
; :"~utL7
6.2.2红外辐射定律及特性 mn
8 A%6W
(:E^} &A
6.2.3红外辐射在大气中的传输 1z[WJ}$u
p?8> 9
6.3主动式红外成像系统 Zf(ucAhL
8+gSn
6.3.1红外光学系统 mL3'/3-7:V
1N:eM/a
6.3.2红外变像管 97$y,a{6
)"j_ NlO
6.3.3直流高压电源 hQHV ]xW
<}i\fJX6
6.3.4红外探照灯 LH<--#K
-41L^Di\
6.3.5红外选通技术 CEI#x~Oq
b4,yLVi<T
6.4红外热成像系统 V3F2Z_VH2
uQpV1o5iA
6.4.1热成像光学系统 _0 Wd m*
xa!@$w=U&
6.4.2红外热成像系统的摄像方式 c;wt9J.f
EY> %#0
6.4.3红外检测器 ,uDB ]
yK [ ~(!c5
6.4.4制冷器 i,b>&V/Y$
( 8H
"'
6.4.5信号处理与显示 ]+fL6"OD/2
Lqwc:%Y:_
6.4.6基本技术参数 ~EX/IIa {
]9b*!n<z
6.5微光成像系统 aD%")eP%&
V{c
n1Af
6.5.1微光夜视仪 7!L"ef62o
shP,-Vs #
6.5.2微光电视 _(oJ8h(
ZTH r jW1
本章小结 J#'c+\B<2X
VI37
思考题 mxDy!:@=
Uv5E$Y"e10
第7章X射线成像原理与技术 ]6 }|X#_
kj+AsQC ,
7.1X射线成像的物理基础 ;~xkT'
o5AyJuS-u$
7.1.1X射线的性质 Is nC_"f
!k%Vw1 8
7.1.2X射线管 %
sT=>\
<fN?= u+
7.1.3X射线与人体的作用机制 Etn]e;z4
HLTz|P0JZ
7.1.4X射线的衰减规律 5?6 ATP:[
rK)%n!Z
7.2模拟X射线成像 &bA;>Lu#|o
5E}0 <&
7.2.1X射线透视 d4A}BTs1
tAYu|\ ]
7.2.2X射线摄影 K Rm4r
C.(<KV{b
7.2.3特殊X射线摄影 ygT,I+7\
Mt-y{* 6!k
7.3数字化X射线成像 _ mFb+8C
.6
7.3.1X射线数字透视系统 h`Y t4-Y
/T*{Mo{B
7.3.2计算机X射线摄影系统 ;jI\MZ~l\
5.5dB2w
7.3.3数字化X射线摄影系统 DH m$gk
a08B8
7.4X射线计算机断层成像 $mp7IZE|
kD"dZ Qx
7.4.1概述 A\k-OP]
1AA(qE
7.4.2XCT成像原理 'p Z~3q
?Cmb3pX^\
7.4.3XCT图像重建算法 y\)bxmC
7.akp
7.4.4XCT图像的后处理技术 %Sxy!gGz%%
vjbot^W9
7.4.5螺旋XCT p 4(-
[NaU \;w\
7.4.6双源XCT }{E//o:Ta
9-p d {Z~l
7.4.7XCT成像的优缺点 QDxL y aL
vad" N
7.4.8XCT成像质量的评估参数 <%) :'0q&
OM2|c}]ZQ
本章小结 c3oI\l U
UDuKG\_J<y
思考题 I%{U~
x{Gih 1
第8章核磁共振成像原理与技术 "ZT=[& 2
0Wv9K~F
8.1核磁共振原理 hFQC%N. '
" P0o)g+{
8.1.1核磁共振现象 2Uu ,Vv
ux{OgF fi
8.1.2静磁场的分类 9YB~1 M
BAqu@F\):
8.1.3射频脉冲的作用 TSE(K t
B(b[Dbb
8.1.4自由感应衰减过程 y~U+MtSf#
.[K{;^>
8.2核磁共振成像设备结构 Oi
l>bv8
M QR2UK (
8.2.1主磁体及匀场线圈 0!+ab'3a
gxt2Mq;q~}
8.2.2梯度线圈 * Q51'?y
swlxV@NQ
8.2.3射频线圈 *7!}[ v_
EEaKT`/d
8.2.4计算机系统 ub.pJJlC
[iL2c= _
8.2.5其他辅助设备 H]@Zp"7
AZ!G-73
8.3核磁共振成像的脉冲序列设计 Q Z 9 )uI
@JN %P} 4)
8.3.1脉冲序列的基本概念 j-yD;N
a$9UUH-|
8.3.2磁共振成像的脉冲序列 zU1rjhv+
t(}&<<1Bz
8.4磁共振图像重建 E7*1QR{Q
W,w g @2
8.4.1磁共振信号空间定位 F!a YK2
;'p0"\SV
8.4.2磁共振加权成像 #1m!,t C
qJISB7F[%O
8.4.3磁共振成像的特点与局限 PB }$.8
,QG,tf?
8.5磁共振图像的质量评估 |vE fE{
n7{1m$/
8.5.1磁共振信号的影响因素 yd>kJk^~/
_^&oNm1
8.5.2磁共振图像质量的评价指标 frGUT#9?n
)OjbmU!7
8.5.3磁共振成像生物安全性的因素 6 p1TI1(
/a9+R)Al
8.6磁共振成像新技术 vLpE|QZ s
ZO0_:T#Z
8.6.1磁共振血管造影和灌注成像技术 D:.^]o[
m=%W <8[V
8.6.2磁共振水成像技术 Snh\Fgdz
i37W^9 R
8.6.3功能磁共振成像技术 C'zMOR6c
N#ex2c
8.6.4磁共振波谱成像技术 a?+) K
#yU4X\oO
本章小结 "gK2!N|#
hi.{
思考题 @?gH3Y_
`o:)PTQNg
第9章超声成像原理与技术 z|pH>R?:
]=]'*Z%
9.1超声成像的物理基础 h ]MSjC.X
IP{Cj=
9.1.1超声波的分类 R@"N{ [9
m=y6E,
_
9.1.2超声波的描述参量 !$ _mWz
,QKG$F
9.1.3超声波在生物组织中的传播 +S3'm s
*wh'4i}u
9.2超声换能器与辐射声场 tgrQ$Yjk
-R&h?ec
9.2.1超声换能器 L;BYPZR
J ^t=.-a|
9.2.2超声辐射场 M{nz~W80
Dq-h`lh!D#
9.3基于回波检测的超声成像技术 G& 3j/5V
}i/{8Ou W
9.3.1A型超声诊断仪 ~zRW *pd
-lAA,}&+!
9.3.2M型超声诊断仪 />f`X+ d
*b.>pY?2|
9.3.3B型超声诊断仪 O+'Pq,hn
3>S.wyMR4
9.3.4专用超声成像仪 /&kTVuN"(
:uI}"Bp
9.4多普勒型超声检测仪 $@K+yOq+u
ly^F?.e-
9.4.1超声多普勒测量原理
!N)oi $T%
1TbKnmTx
9.4.2多普勒血流信息的提取 2b3*zB*@V
x#ouR+<
9.4.3超声多普勒血流测量仪 s';jk(i3
~ gX@2!D5k
9.5超声成像新技术 t cRK\
u\Xi]pZ@X]
9.5.1超声谐波成像技术 .#+rH}=Z
q=R =z$yr
9.5.2三维超声成像技术 n
P 69W
H=wmN0s {<
9.5.3超声弹性成像技术 G=b`w ;oL:
<:%Iq13D
本章小结 H5qa7JMZ
D|+H!f{k
思考题 @A yC0}
QY{f=
第10章其他现代成像技术 ^Yn6kF
h~n l
10.1太赫兹成像技术 b %v1]a[
I i4 Byyfx
10.1.1太赫兹时域光谱成像技术 {yfG_J
Qp-nr ]
10.1.2太赫兹光电实时取样成像技术 3z5 ,4ps
]" )i~-|R
10.1.3太赫兹近场扫描光谱成像技术 [ u-~<80
#b{ otc)
10.1.4太赫兹连续波成像技术 nkG 6.
T!/$ @]%\7
10.2量子成像技术 .j;My%)?p
); $~/H4
10.3光场成像技术 @NV$!FB<
< xc"y|7X
10.3.1光场定义及其获取方式 q Rt gk
-@i2]o
10.3.2基于光场的数字重聚焦技术 :v&GA s6H
Fl|u0SY
10.3.3基于光场的合成孔径成像技术 mX "z$
;
/EH@V|
10.3.4基于光场的显微成像技术 dnN "
E=7" };
10.4光声成像技术 L5e aQu
N;s sO,
10.4.1光声层析成像技术 o^>*aQ!7<D
!8P#t{2_|
10.4.2光声显微成像技术 q A G0t{K
i:W
oT4
10.4.3光声成像的性能指标 &5zUk++
G19FSLrtA
本章小结 ,Cx5(
~kU
eo,m ^&
思考题 \8<bb<`
C#vh 2'
参考文献 I.\u2B/?
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