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。 We*&\e+"T
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。 7c
aV-8:
[attachment=130853] t w%z!u[a
 sAfNu~d
目录 u Q'I zdm
第1章绪论 YVS~|4hu?i
Ym5ji$ !2
1.1成像技术发展回顾 &5o ln@YL
r *XEne
1.2成像质量评价指标 E|l qlS7
pL ea 4
1.3现代成像技术的发展趋势 4<Q^/-W
lzup! `g
1.4本书内容安排 =E10j.r
Emx`+9
本章小结 -Ay=*c.4
TIre,s)_
思考题 \ zGmZZ
i "J`$u
第2章光学成像基础 1a>TJdoa
b'$fr6"O1
2.1几何光学基本定律 8|Vm6*TY&p
~Ddlr9Ej
2.1.1光波、光线与光束 #Z>EX?VS:
vo JmNH
2.1.2几何光学的基本定律 Nr#" 5<W
~gJJ@j 0n
2.1.3费马原理 o"-*,:Qe
`37$YdX
2.1.4马吕斯定律 iX\]-_D
:#& Y
2.2几何光学成像基础 $Y9Wzv3Ra
vm
Y*K
2.2.1光学系统 0\2#(^
-K*&I!
2.2.2光学成像的基本概念 O[O[E }8#
=!{
E!3>*D
2.2.3单个折射球面成像 |VxO ,[~
$ =GnoS
2.2.4透镜成像 [OK(
_ q<Ke/
2.3理想光学系统 E[ kf%\
"{"74 5H5
2.3.1理想光学系统的定义 h#Q Sx@U6
k1HVvMD<
2.3.2理想光学系统的物像关系 ,J )wn;@
q6a7o=BP]
2.4光学像差 lbUUf}
~![J~CkPS
2.4.1球差 a s d3J
T>q I,BEY
2.4.2彗差 ^a{cK
`@)>5gW&p
2.4.3像散 {RPZq2Tpc
$2'Q'Mx[gd
2.4.4场曲 Kp)H>~cL
.Qz412
2.4.5畸变 WO ]9\"|y
: 7Jpt3
2.4.6色像差 5nSi29C
NGq@x%T
2.5典型光学成像系统 z(g6$Y{
S?K x: ]
2.5.1放大镜 K 0Gm ?(
{$fd?| 9h
2.5.2显微镜成像 U1 ;<NUg
Bt[Wh@
2.5.3望远镜成像 rf= ndjrH
Wt
1]9{$
本章小结 z8-dntkf
odaCKhdk
思考题 i4s_:%+
Is1(]^EE*
第3章人眼视觉系统 zP n 2
)Lb?ZXT3
3.1光源与色温 'Vz Yf^
A8oTcX_
3.2人眼的构造 D8*t zu-
_ISaO
C{2-
3.3人眼视觉机理 Wkj0z ]]?
kX)QHNzP
3.3.1人眼视觉形成过程 YQ$EN>.eO
K);)$ 8K
3.3.2亮度、颜色与立体感觉 G%FLt[
b<E+5;u
3.3.3人眼视觉特性 ,6 AnuA
@/f'i9?oM`
3.4人眼的彩色视觉 qayM 0i>>
:pXY/Pa
3.4.1彩色三要素 aPR XK1
XT ` 2Z=
3.4.2三基色原理与混色方法 h #JX$9
zz* *HwRt
3.4.3配色方程 KJ#SE|
nBkzNb{"AZ
3.4.4彩色模型 *VV#o/Q p
?(R !BB
本章小结 Jk >!I\
?ytY8` PC
思考题 H9%[!
RF
*F;W 1TF
第4章照相机成像原理与技术 R>T9 H0
!))!! {
4.1传统照相机发展回顾 Z 66h
1G<S'd+N
4.2传统照相机成像原理与技术 U~I
y),5
20Z=_},
4.2.1针孔照相机 [MXyOE
x^~@`]TV^
4.2.2传统照相机的基本结构 V:<Z
;6}> Shs
4.3数码照相机成像原理与技术 ^d@ME<mb
}Yargj_Gn
4.3.1数码照相机的特点 O< ()T6
KD^n7+w%
4.3.2数码照相机的分类 ~ i
UG2 4v
m(KBg'kQ
4.3.3数码照相机的技术指标 DI0Wk^ m
-Dy":/Bk
4.3.4数码照相机的系统结构 +%=lu14 G
AwtiV-w
4.4全息成像技术 )<(3 .M
j.kv!;Rj=
4.4.1全息成像的基本原理 w JF(&P
9Yhl q$;g
4.4.2全息成像的优势和应用 a[=; 6!
%;,4q B
本章小结 0iI|eE o
5Zu k`%O
思考题 .2V?G]u
pmc)$3u
第5章电视成像原理与技术 Ia j` u
45Lzq6
5.1电视基础 BG_6$9y
dR!x)oO=
5.1.1视频信号 V;d<S @$
~A_1 he~
5.1.2像素传输 )nlFyWXh.
#H;1)G(/
5.1.3电子扫描 i
hcSS Um
s0m k<>z
5.1.4光电变换与电光变换 I{i6e'.jP
4ufT-&m};s
5.2模拟电视信号 Yy0U2N [i
^G14Z5 .
5.2.1黑白电视信号 :Z.P0=
MDCwgNPiQW
5.2.2彩色电视信号 K"cV7U rE
fyEXnmB;
5.3模拟电视制式 S;j"@'gz9
%gu |
5.3.1彩色电视制式 qRL45 [ K
|]eWO#vs
5.3.2亮度信号与色差信号 ]JQ}9"p=5
r0s(M yI
5.3.3彩色电视频带压缩原理 DfX~}km
N<XMSt
5.3.4色度信号与色同步信号 :A+}fB IN
afE8Kqa:H
5.3.5兼容制彩色电视制式 M_h8{
<07]w$m/
5.4模拟电视广播系统 w\a6ga!xt"
=w7+Yt
5.4.1电视信号的摄取 |3BxNFe`%
Q _`EKz;N{
5.4.2电视信号的处理 b+$E*}
y1B' _s
5.4.3视频全电视信号和射频全电视信号 UAGh2?q2
jS)YYk5
5.4.4电视信号的发射 "gt1pf~y
p@ U[fv8u
5.4.5电视信号的传输 f^lhd Z \
<Qt9MO`a
5.4.6电视信号的接收 "sT)<Wc
W4(GI]`_+
5.4.7有线电视系统 Bm;:
cmB0e
y"k % Wa`*
5.5数字电视系统 |CAMdU
e?p Q uF~
5.5.1数字电视的基本概念 N]-skz<v
%~[@5<p
5.5.2模拟电视信号数字化 K{:[0oIHc
6?a z
5.5.3数字电视信号频带压缩 {s{+ MbD
"q
KVGd
5.5.4电视信号的数字处理 Jv kTfTE7
:i|Bz6Ht4
5.5.5数字电视信号接收 n. vrq-
|Mgzb0_IiQ
5.6电视显示技术 _w2%!+'
|Xt 6`~iC
5.6.1电子显示器件的分类 tJ
.Ln
<sSH^J4QqX
5.6.2液晶显示器 -/Zy{2 <u
R ^ZOcONd-
5.7高清晰度电视 +
Y!:@d
1jE {]/Y7&
5.7.1高清晰度电视的基本概念 OI kjO}/7
RK p9[^/?
5.7.2几种HDTV制式 ([#'G+MC&
7a=ul:
本章小结 s>%.bA xc
r;p@T8k
思考题 pu_?) U
7}e5a c
第6章红外成像原理与技术 Wi w~oXo
LW#U+bv]Dq
6.1引言 uN1VkmtDO
|T]&8Q)S
6.2红外辐射的物理性质 }2S)CL=
U;0:@.q
6.2.1红外辐射的基本概念 wPq9`9 #
-2'+ GO7G
6.2.2红外辐射定律及特性 *j=58d`n
E)wf'x
6.2.3红外辐射在大气中的传输 *3s-=.U~
h!Y##_&&4
6.3主动式红外成像系统 nW<nOKTnk_
qJ2Z5
6.3.1红外光学系统 YW"uC\kg|
?zfm"o
6.3.2红外变像管 <"}t\pT]
QO>';ul5
6.3.3直流高压电源 A 8-a}0Gh
R~eLEj ezm
6.3.4红外探照灯 PjXiYc&
P1)87P
6.3.5红外选通技术 g<7Aln}Nl\
0g HV(L?
6.4红外热成像系统 7{7Y[F0
%dzO*/8cWo
6.4.1热成像光学系统 7SNdC8GZ~
\En"=)A
6.4.2红外热成像系统的摄像方式 u,{R,hTDS
@/: 7G.
6.4.3红外检测器 O#p_ rfQ
qz2`%8}F )
6.4.4制冷器 HXC\``E
%yd(=%)fMB
6.4.5信号处理与显示
1.PN_9%
'X6Z:dZY
6.4.6基本技术参数 s
{^wr6B
) y i~p
6.5微光成像系统 G B"Orm .
\)6b LB!
6.5.1微光夜视仪 z30 m k
k+*pg4 '
6.5.2微光电视 /W .G- |:
!0P:G#o-$
本章小结 C`.eJF
u&[L!w
思考题 vVIN D
.p> ".q
I
第7章X射线成像原理与技术 !Q5,Zhgr
`'>~(8&zE
7.1X射线成像的物理基础 ZI1* C b
BkPt 1i
7.1.1X射线的性质 sINf/mv+
Qe-Pg^PS]
7.1.2X射线管 sC.r$K+ k5
DVMdRfA
7.1.3X射线与人体的作用机制 e+F $f Qt>
KLj=M;$:K
7.1.4X射线的衰减规律 )?7/fF )@|
ngmC~l*,
7.2模拟X射线成像 r!O[| h
t&F:C
7.2.1X射线透视 D _[NzCv<-
N ~fE&@-
7.2.2X射线摄影 .MRN)p
%{pjC7j#
7.2.3特殊X射线摄影
;(J&%
+P Dk>PdEt
7.3数字化X射线成像 @YQ*a4`
TJZ/lJU
7.3.1X射线数字透视系统 WTM
8 hhMuh
7.3.2计算机X射线摄影系统 x}Lj|U$r<X
3$q#^UvD
7.3.3数字化X射线摄影系统 w{ |` F>f9
J~4 mp\4b
7.4X射线计算机断层成像 `LLmdm 6i
R4R\ B
7.4.1概述 @$ Nti>
" C&>$h_%
7.4.2XCT成像原理 e`H>}O/ai
Mis B&Ok`k
7.4.3XCT图像重建算法 I )vR
HRrR"b9:
7.4.4XCT图像的后处理技术 Y`{62J8oy
SZLugyZ2Y
7.4.5螺旋XCT 1 gcWw, /
lY(_e#
7.4.6双源XCT doe3V-if
l2 YClK
7.4.7XCT成像的优缺点 !Q_Wbu\U
4lpcJ+:o
7.4.8XCT成像质量的评估参数 S)wP];]`K
GnUD<P=I
本章小结 1a V32oK
[tJn! cMs
思考题 ~av#r=x
vnVT0)Lel
第8章核磁共振成像原理与技术 &+A 78I
a#i|)[
8.1核磁共振原理 tKc C {
gq 3|vzNZ
8.1.1核磁共振现象 ,7:-V<'Yv
U1Fo # L
8.1.2静磁场的分类 z^.d Yb7<
`''y,{Fs
8.1.3射频脉冲的作用 ti6X=@ P:
[>pBz3fn,
8.1.4自由感应衰减过程 mD ZA\P_
9ZU^([@D
8.2核磁共振成像设备结构 (~{Y}n]s
ILl~f\xG)
8.2.1主磁体及匀场线圈 ~|Ln9f-g
p=A, yGDV
8.2.2梯度线圈 cN?/YkW?]
Sia W; ks
8.2.3射频线圈 dI%ho<zm]
_F`JFMS
8.2.4计算机系统 [q3zs_nz
?E+f<jol
8.2.5其他辅助设备 RPf <- J:t
<]KQ$8dtD
8.3核磁共振成像的脉冲序列设计 1L'Q;?&2H,
WjK [% ;Z!
8.3.1脉冲序列的基本概念 bHx@
9kF0H
a}J
8.3.2磁共振成像的脉冲序列 hDSf>X_*_G
tu$rVwgM
8.4磁共振图像重建 TI l 'Z7
yhbU;qEG9
8.4.1磁共振信号空间定位 NziCN *6
];6955I!
8.4.2磁共振加权成像 V>Z4gZp5sc
p U !:
8.4.3磁共振成像的特点与局限 ~CV.Ci.dG
6("bdx;!
8.5磁共振图像的质量评估 ZYY2pY 1
?< W|Ya
8.5.1磁共振信号的影响因素 v&/H6r#E .
rFzj\%xa[
8.5.2磁共振图像质量的评价指标 X"q[rsB
[:gg3Qzx
8.5.3磁共振成像生物安全性的因素 lOeX5%$Z
D]*|Zmr+}
8.6磁共振成像新技术 %bF157X5An
uQx/o ^
8.6.1磁共振血管造影和灌注成像技术 .uS`RS8JM
^< cJ;u*0
8.6.2磁共振水成像技术 DW9MX `!Xc
0k16f3uI
8.6.3功能磁共振成像技术 aN0 7\
bfoTGi
8.6.4磁共振波谱成像技术 FNF `Z
82EvlmD
本章小结 Jh&DL8`
c?_7e9}2
思考题 d|Wqx7t]P
L8h!%56s
第9章超声成像原理与技术 @M-w8!.~
XL aD#J
9.1超声成像的物理基础 ~D|,$E tX4
]jVE
9.1.1超声波的分类 "p;tj7 4O9
lGR0-Gh2
9.1.2超声波的描述参量 R59iuHQ[
F$
G)vskd
9.1.3超声波在生物组织中的传播 Y
? n4#J<
?K:\WW
9.2超声换能器与辐射声场 I2i'
8/tB?j
9.2.1超声换能器 ?G',Q tz<K
y3 N[F
9.2.2超声辐射场 H .;}%id
X,3\c:
9.3基于回波检测的超声成像技术 YzG?K0O%
O9By5j 4
9.3.1A型超声诊断仪 uQdy
(T pnJq
9.3.2M型超声诊断仪 j][&o-Ev
)mwwceN
9.3.3B型超声诊断仪 z Gg)R
X=m^+%iD
9.3.4专用超声成像仪 M_%KhK
)mOM!I7D@
9.4多普勒型超声检测仪 l#^?sb G
><"|>(y
9.4.1超声多普勒测量原理
WZ,k][~
sr N7
9.4.2多普勒血流信息的提取 +<p&V a#
+VW8{=$
9.4.3超声多普勒血流测量仪 qQDe'f~
vI(LIfe;
9.5超声成像新技术 *@#Gc%mGu
A+dx7anUz
9.5.1超声谐波成像技术 d{NMG)`x\
<v'[Wl@hq
9.5.2三维超声成像技术 ,@;|+C
#V/{DPz
9.5.3超声弹性成像技术 ySiZ@i4
r`Fs"n#^-4
本章小结 EHf ,VIC8
Y0lLO0'
思考题
m5N,[^-
r7_%t_O|IL
第10章其他现代成像技术 ;Krs*3
s
(#>X*~6
10.1太赫兹成像技术 rWNe&gFM
9QHj$)?k,
10.1.1太赫兹时域光谱成像技术 4l*cX1!
%Ul,9qG+
10.1.2太赫兹光电实时取样成像技术 ydO G8EI
)_j(NX-C:
10.1.3太赫兹近场扫描光谱成像技术 PD S( /x&
sDg1nKw(
10.1.4太赫兹连续波成像技术 \ Qx%7 6
tpA-IL?KQw
10.2量子成像技术 c9jS
!uDMK
19O
10.3光场成像技术 /]J\/Z>
dB#c$1
10.3.1光场定义及其获取方式 yLCMu | +
d42Y ` Wu
10.3.2基于光场的数字重聚焦技术 2eRk_j]
q~aj" GD
10.3.3基于光场的合成孔径成像技术 a;;
E s
@?]>4+Oa0
10.3.4基于光场的显微成像技术 Y$,~"$su|
{Z <`@\K3
10.4光声成像技术 pV8tn!
PY '^:0
10.4.1光声层析成像技术 .UX4p
=
v8C( $<3%
10.4.2光声显微成像技术 - "H$ &p~
f0^s<:*
10.4.3光声成像的性能指标 ,']CqhL6=R
vmNI$ KZM
本章小结 YSPU Q
G{X7;j e
思考题 !9r%d8!z
"R)n1,0
参考文献 E+< GsN]
|