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。 Tlk !6A:
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。 ]MB6++.e
[attachment=130853] &Vg)/t;
 ^h"@OEga?
目录 HcHwvf6y
第1章绪论 D*ZswHT{y
l@ >@2CB
1.1成像技术发展回顾 y.::d9v
5zH_yZ@+
1.2成像质量评价指标 BKu < p<
Pe` jNiI
1.3现代成像技术的发展趋势 E +Dcw
[vxHsY3z
1.4本书内容安排 KuMH,rXF
\Z-Fu=8J8^
本章小结 `?S L p
I~,b ZA
思考题 <6C :\{eo
)&ucX
第2章光学成像基础 L!~ap
VBK |*Tl
2.1几何光学基本定律 </_.+c [
K8h\T 4
2.1.1光波、光线与光束 {X-a6OQj
l _zTpyOZ
2.1.2几何光学的基本定律 0m4'm<2m
$rPQ%2eF4
2.1.3费马原理 Rp6q)
'-P+|bZW4
2.1.4马吕斯定律 -a7BVEFts
[x
-<O:r=P
2.2几何光学成像基础 STz@^A
EEiWIf&S,
2.2.1光学系统 t<e3EW@>>
&a'LOq+r'
2.2.2光学成像的基本概念 c9+yU~(
*C.Kdf3w
2.2.3单个折射球面成像 HP:[aR!2P
i_av_ I-
2.2.4透镜成像 }l_8~ /9
~Jl q.S '
2.3理想光学系统 uS! V_]
.>F pk7
2.3.1理想光学系统的定义 T2|os{U
X=Jt4 h 9
2.3.2理想光学系统的物像关系 x|g2H .n
hbs /S
2.4光学像差 `)TgGny01
yh.WTgcW
2.4.1球差 vILgM\or
J I /iq
2.4.2彗差 q XB E3
W?n/>DML
2.4.3像散 kA9 k^uR/
$dug"[
2.4.4场曲 *T:jR
=]1g *~%
2.4.5畸变 JY3!jtv
7t+H94KG7
2.4.6色像差 j_S3<wEJ
k;r[m ,$
2.5典型光学成像系统 @ @=,bO
(
geV(zT
2.5.1放大镜 'h[7AZ&)#
ZHCrKp
2.5.2显微镜成像 CiTWjE?|7
x! u6LDq0
2.5.3望远镜成像 i*mI-l
3;R`_#t+
本章小结
&%T*sR
/'^ BH A|h
思考题 X7?j90tH
Cj J n
第3章人眼视觉系统 }d@;]cps
ri4:w_/{,Y
3.1光源与色温 u\km_e
rw?wlBEG%
3.2人眼的构造 [~?6 j np
?"@SxM~\
3.3人眼视觉机理 L5CnPnF
^Zlbs
goZ
3.3.1人眼视觉形成过程 wV,=hMTd&\
1;v wreJ
3.3.2亮度、颜色与立体感觉 $ {`q !
o%K1 !'
3.3.3人眼视觉特性 -o57 "r^x
]N Kz5[9D
3.4人眼的彩色视觉 Pt'=_^Io
0UQ
DB5u
3.4.1彩色三要素 ac8su0
?28)l
4 Ml
3.4.2三基色原理与混色方法 %m$t'?
sR| /s3;
3.4.3配色方程 ;XXE vRk
x[$ : ^5V
3.4.4彩色模型 @9\E
n yOvB#f
本章小结 m3|l-[!OA"
4ZB]n, pfT
思考题 Kc +9n%sp
<iM}p^jX9
第4章照相机成像原理与技术 Gz7,g
Y
fLV@~T|
4.1传统照相机发展回顾 iu{QHjZK(
RI BB*
4.2传统照相机成像原理与技术 )7Oj
?l`|j *
4.2.1针孔照相机 Qd}h:U ^
%t$) sg]
4.2.2传统照相机的基本结构 pWKI^S
zF&_9VNk=c
4.3数码照相机成像原理与技术 T? ,Q=.
zhU^~4F
4.3.1数码照相机的特点 nDNK}O~'
>,f5 5
4.3.2数码照相机的分类 E%$[*jZ
<O{G&
4.3.3数码照相机的技术指标 cN)noGkp
,;yaYF 6|/
4.3.4数码照相机的系统结构 Gn<e&|4>i}
tz2$j@!=
4.4全息成像技术 1c`Yn:H^
pH0MVu(W
4.4.1全息成像的基本原理 yRz l}
Ljk0K3Q6>
4.4.2全息成像的优势和应用 +lJD7=%K]Z
UQjZhH
本章小结 z{qn|# }
%i&\ X[
思考题 ^_o:Ddz?l"
x ^
sTGd
第5章电视成像原理与技术 UDb
Ev&aD
5.1电视基础 u)l[*";S
(- {.T
5.1.1视频信号 5NM ju!/
))J#t{X/8v
5.1.2像素传输 # twl
;(LC{jY
5.1.3电子扫描 M
U2];
g n[h:+H&
5.1.4光电变换与电光变换 >
!WFY
jDW$}^
6
5.2模拟电视信号 8 HdjZ!
OP DRV\
5.2.1黑白电视信号 KPa&P:R3
T2 V(P>E
5.2.2彩色电视信号 Gdlx0i
6)9 X+U@
5.3模拟电视制式 1i
6>~
8uB6C0 ,6?
5.3.1彩色电视制式 _i0,?U2C
qox@ _
5.3.2亮度信号与色差信号 HE3x0H}o>
%X(|Z4dL
5.3.3彩色电视频带压缩原理 {^Q1b.=
/x&52~X5-
5.3.4色度信号与色同步信号 -) E6{
PJ'@! jx
5.3.5兼容制彩色电视制式 *l'5z)]
RZI4N4o
5.4模拟电视广播系统 G88g@Exk
Fpntd IU
5.4.1电视信号的摄取 )n$RHt+ :>
WOf *1C
5.4.2电视信号的处理 Qs\!Kk@
{I QCA-AI
5.4.3视频全电视信号和射频全电视信号 }U$p[Gi<
8MCSU'uQ
5.4.4电视信号的发射 W
sDFui
*AI?md
5.4.5电视信号的传输 gK- $y9]~+
fvw&y+|y!
5.4.6电视信号的接收 |FZIUS{]
!T26#>mV
5.4.7有线电视系统 SWMi+)
c`!8 !R
5.5数字电视系统 \oA xmvt
LF_am*F
5.5.1数字电视的基本概念 <@H=XEn
\ dZD2e4
5.5.2模拟电视信号数字化 ?1/wl;=fm
j*@EJ"Gm>
5.5.3数字电视信号频带压缩 F$>^pw
W$?Bsz)
5.5.4电视信号的数字处理 {#uf#J|
x-ZCaa}O
5.5.5数字电视信号接收 <Z9 N}wY,8
NFlrr*=t>
5.6电视显示技术 I=wA)Bli1p
? Eh)JJt
5.6.1电子显示器件的分类 -n C!kpo
:X ~{,J
5.6.2液晶显示器 ='GY:. N
aG/L'weR
5.7高清晰度电视 &io*pmUm6
hS:j$j e
5.7.1高清晰度电视的基本概念 @P}!mdH1
8i?h{G IMV
5.7.2几种HDTV制式 wU bLw
"r.eN_d
本章小结 dFVm18
"ku ?A ^f
思考题 P*sb@ y>}O
N"#=Q=)x
第6章红外成像原理与技术 *[[TDduh&
MbeO(Q
6.1引言 jCv%[H7
t(?tPt 4zp
6.2红外辐射的物理性质 \Dn
an5H/
dzwto;
6.2.1红外辐射的基本概念 K=X1 3As_
m;"dLU b
6.2.2红外辐射定律及特性 E;C=V2#>[
\hT=U*dMR
6.2.3红外辐射在大气中的传输 Cz1o@ rt
Um\_G@
6.3主动式红外成像系统 )rFcfS+/
]
cY
6.3.1红外光学系统 EkE U}2
- Ado-'aaS
6.3.2红外变像管 jFM f=u&U
v22 ZwP
6.3.3直流高压电源 M]$_>&"
5W=jQ3 C
6.3.4红外探照灯 &lYe
2 pQdDbm
6.3.5红外选通技术 1P+Te,I
\@i4im@%xU
6.4红外热成像系统 "G3zl{?GP
lwuslt*E/
6.4.1热成像光学系统 ^`XTs!.
O'}
% Bjl
6.4.2红外热成像系统的摄像方式 H%AC * ,
zL,B?
6.4.3红外检测器 h16 i]V
($ l
t@j
6.4.4制冷器 N N;'QiE
,>Lj>g{~
6.4.5信号处理与显示 #X J`/\E]
IJt8 *
cw
6.4.6基本技术参数 5*W<6ia
KDzTe9
6.5微光成像系统 nm5 97WeZp
pl.K*9+
6.5.1微光夜视仪 X}s}E
;v9
j[Xc i<m
6.5.2微光电视 & 0*=F%Fd
u4UQMj|q
本章小结 6#rj3^ ]
$yA 2c^QS
思考题 pNzSy"Y$
)m7 Y o
第7章X射线成像原理与技术 V!94I2%#x
O~WT$
7.1X射线成像的物理基础 _;1H2o2f
(;o/2Q?
7.1.1X射线的性质 $ }D9)&f;
gZD,#D.hR
7.1.2X射线管 m"CsJ'\ors
A!&hjV`
7.1.3X射线与人体的作用机制 <!r0[bKz@
@a{1 vT9b
7.1.4X射线的衰减规律 f*}H4H E O
"}jY;d#n
7.2模拟X射线成像 ^Q'^9M2)
.;&1"b8G
7.2.1X射线透视 hn bF}AD
(3>Z NTm
7.2.2X射线摄影 5#SD$^
{IlX@qWr
7.2.3特殊X射线摄影 +80yyn#
s}pn5zMp:8
7.3数字化X射线成像 SqF9#& F
#6%9*Rh
7.3.1X射线数字透视系统 e viv,
wwtk6;8@
7.3.2计算机X射线摄影系统 # ~SQujgB
i!!1^DMrw
7.3.3数字化X射线摄影系统 m:1 f7Z>
8 =%% C:
7.4X射线计算机断层成像 _26~<gU8
,%FBELqOW
7.4.1概述 oq<n5
UaQR0,#0y
7.4.2XCT成像原理 >lRa},5(
9n tXLWK7e
7.4.3XCT图像重建算法 =h4*
^NJ
I<'wZJRRa
7.4.4XCT图像的后处理技术 `6 .rTs $<
$1h , <$5H
7.4.5螺旋XCT 3',|HA /x
MU ;
L7^
7.4.6双源XCT ) Dz bJ}
R0n# FL^E
7.4.7XCT成像的优缺点 ?y\gjC6CNG
|G5Me
7.4.8XCT成像质量的评估参数 \Ami -< T
i5>]$j1/
本章小结 AC$:.KLI
@@,l0/
思考题 )rTV }Hk
EMDsi2
第8章核磁共振成像原理与技术 ` R;6]/I?
m{/?6h 1
8.1核磁共振原理 [HKTXF{n
e Akj pc
8.1.1核磁共振现象 dJZMzn
Wn(pz)+Y
8.1.2静磁场的分类 iY /N%T;
BnLM ;5
>
8.1.3射频脉冲的作用 ZR~ *Yofy
wgK:^D P
8.1.4自由感应衰减过程 C>d_a;pX
'\ $ 2+*
8.2核磁共振成像设备结构 q jsS2 ,wM
@w)Vt $+b]
8.2.1主磁体及匀场线圈 ohHKZZ
H0z KL]D'>
8.2.2梯度线圈 XN wZSW
gg>O:np8
8.2.3射频线圈 >i> % @
f_*Bd. @
8.2.4计算机系统 " .9 b}}
{ XN"L3A
8.2.5其他辅助设备 e5! LbsJv
):@XMECa
8.3核磁共振成像的脉冲序列设计 ^6*2a(S&
Vf67gux
8.3.1脉冲序列的基本概念 fa7I6 i
*(%]|z}]m
8.3.2磁共振成像的脉冲序列 }{J5)\s9
kx J! #%w
8.4磁共振图像重建 <<z YF.9L]
a&6e~E$K2
8.4.1磁共振信号空间定位 #S57SD
yG) zrRU
8.4.2磁共振加权成像 J2 "n:
eI z T(3(
8.4.3磁共振成像的特点与局限 2]Nc@wX`p
f?_UT}n
8.5磁共振图像的质量评估 :27GqY,3sK
j4v.8 ;
8.5.1磁共振信号的影响因素 qSRE )C=)
YQyf:xJ
8.5.2磁共振图像质量的评价指标 ZGUhje!
T)"B 35
8.5.3磁共振成像生物安全性的因素 ~bSPtH
]6d
UN 7>c0B
8.6磁共振成像新技术 vJ__jO"Sq
R<}n?f\#JZ
8.6.1磁共振血管造影和灌注成像技术 0B0Uay'd_
`'Fz :i
8.6.2磁共振水成像技术 t ta \.ic
29(s^#e8A
8.6.3功能磁共振成像技术 |K(j}^1 k
YQb43Sh`
8.6.4磁共振波谱成像技术 /Ulv/Thl
W0 n/B &C
本章小结 f%Y'7~9bA
i Xp*G52
思考题 P8l x\DA
% #!`>S)O
第9章超声成像原理与技术 G j6(ycaS
Yx4TUA$c'
9.1超声成像的物理基础 %F'*0<
%?gh;? GD
9.1.1超声波的分类 & 5!.!Z3
Z i&qa+F
9.1.2超声波的描述参量 ;A ~efC^<
|{ E\ 2U
9.1.3超声波在生物组织中的传播 xE$(I<:
1'c
9.2超声换能器与辐射声场 `:hEc<_/
xh$1Rwa
9.2.1超声换能器 ZP>KHi A
"pdq_35
9.2.2超声辐射场 U$; FOl
h,-8(
S
9.3基于回波检测的超声成像技术 \ /(;LHWQ
%d<uOCf\Q
9.3.1A型超声诊断仪 l+e L:C!
XH_XGzBQS
9.3.2M型超声诊断仪 UZ8
vZ
|a7W@LVYD
9.3.3B型超声诊断仪 %d..L-`]ET
9>y6zFTV
9.3.4专用超声成像仪 {U:c95#.!S
q. s 2x0
9.4多普勒型超声检测仪 aJ[K' 5|
RP}.E i
9.4.1超声多普勒测量原理 $i s|B9 B
H-&Z+4 +Xs
9.4.2多普勒血流信息的提取 {0J T N%e
2hOr#I$/
9.4.3超声多普勒血流测量仪 0/".2(\}T
6$"gm$3O]
9.5超声成像新技术 +}IOTw" O`
*82f {t]
9.5.1超声谐波成像技术 "c[ D 0{\{
i
*W9 4
9.5.2三维超声成像技术 e0i &?m
t@K N+
C
9.5.3超声弹性成像技术 _wa1R+`_
j 7 &57'
本章小结 vA(V.s `
T v d=EO
思考题 ?NV3 ]vl
ET ;=o+\d
第10章其他现代成像技术 yQkj4v{
<t9#~x# 'b
10.1太赫兹成像技术 `^t0379e
dW3 q
10.1.1太赫兹时域光谱成像技术 wYTF:Ou^5~
J1, \Q<
10.1.2太赫兹光电实时取样成像技术 sq6|J])GgU
.R q |F
10.1.3太赫兹近场扫描光谱成像技术 yFp8 >
_7?LINF9
10.1.4太赫兹连续波成像技术 B(< ;]
DL&\iR
10.2量子成像技术 h= uv4&
-J?i6BHb
10.3光场成像技术 E 9=a+l9
N
O|&nqq,>
10.3.1光场定义及其获取方式 &%QtUPvr9
$0[T=9q <+
10.3.2基于光场的数字重聚焦技术 }nrl2yp:%
`'BvUTDyZ
10.3.3基于光场的合成孔径成像技术 }gY: VDW
F<wwuCbF
10.3.4基于光场的显微成像技术 ocwh*t)<k
V\nQHzjF<6
10.4光声成像技术 XP
Nk #"
S<Zb>9pl
10.4.1光声层析成像技术 k(>hboR5n
nK*$P +[R
10.4.2光声显微成像技术 v#EXlpS
we6']iaV
10.4.3光声成像的性能指标 u@v0I$
5;=,BWU
本章小结 Y
}*[Krw
xviz{M9g
思考题 (;^Vdi J
_9!_fIY
参考文献 V!=1 !"}OG
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