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。 "6C
a{n1hk
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。 2Pb+/1*ix
[attachment=130853] $'l<2 h>4
 4-
QlIIf
目录 Gy L9}
第1章绪论 OcUj_Zd
NrS+N;i
1.1成像技术发展回顾 -aBhN~
z#G\D5yX[*
1.2成像质量评价指标 xD*Zcw(vj~
qGq]E `O
1.3现代成像技术的发展趋势 }Rz,}^B
n
^9?(a4u
1.4本书内容安排 MR|A_e^x
i'<hT
q4
本章小结 }t#|+T2f
Pfs_tu
思考题 Q@}SR%p
I;} U/'RR>
第2章光学成像基础 ac\aH#J_nC
;|K
}
2.1几何光学基本定律 {;Hg1=cm
GTOA>RB2
2.1.1光波、光线与光束 iJdJP)!tz6
t>quY$}4
2.1.2几何光学的基本定律 n3?P8m$
0#Gnm H
2.1.3费马原理 g@x72$j
y~*B%KnEQy
2.1.4马吕斯定律 q5Zu'-Cx@
N5l`Rq^K
2.2几何光学成像基础 EwcFxLa!F
& LI q?
2.2.1光学系统 47Vt8oyh%
#&uajo
2.2.2光学成像的基本概念 8oU R/___
`6-flc0r
2.2.3单个折射球面成像 b&A/S$*
Ho}*Bn~ic
2.2.4透镜成像 {{gd}g
%@(+`CCA
2.3理想光学系统 #k<l 5x`
Q(x= ;wf5r
2.3.1理想光学系统的定义 n[y=DdiKGS
aPe*@py3T
2.3.2理想光学系统的物像关系 L$a{%]I
~Y NzS kz
2.4光学像差 Z}zka<y6K6
Dd0yQgCu
2.4.1球差 9'Z{uH i%
6`7`herE}
2.4.2彗差 o9ys$vXt*
Z 9cb
2.4.3像散 9*JxP%8T~X
6(\-aH'Ol
2.4.4场曲 _@?I)4n|
08@4u
L
2.4.5畸变 ej7N5~!,s
i`6utOq
2.4.6色像差 \{rhHb\|h
h+d k2|a
2.5典型光学成像系统 ,]qc#KDq-1
ZJ)>gV
2.5.1放大镜 ?N+pWdi
'M?pg$ta_V
2.5.2显微镜成像 FME, W&_d
Ac* )z#H
2.5.3望远镜成像 V[^A V"V
\4G9 fR4
本章小结 ?=?*W7
(.z0.0W
思考题 U/HF6=Wot
B}y# AVSA
第3章人眼视觉系统 ]9<H[5>$R
m-[xrVV
3.1光源与色温 t T
A
^eV K.
3.2人眼的构造 \ /wk!mWV@
M_?B*QZJI
3.3人眼视觉机理 ~y 2joStx
&RS)U72
3.3.1人眼视觉形成过程 <|3F('Q"
0|hOoO]?q&
3.3.2亮度、颜色与立体感觉 fP;I{AiN~
lS2 `#l >
3.3.3人眼视觉特性 Efd@\m:~>
t=fAG,k5
3.4人眼的彩色视觉 8;UkZN"hy5
Jn&u u
3.4.1彩色三要素 5M>SrZH
2*-qEUl1
3.4.2三基色原理与混色方法 D+BflI~9mP
]]u_Mdk
3.4.3配色方程 ,F'y :px
NP.qh1{NP
3.4.4彩色模型 b L:+(/:
21?>rezJ
本章小结 :K \IS `
2C_I3S ~U
思考题 :W'.SRD
-S@ ys
第4章照相机成像原理与技术 Me+)2S 9
#b&=CsW`
4.1传统照相机发展回顾 ^sJp!hi4=)
poZ&S
4.2传统照相机成像原理与技术 .?F`H[^)^u
p2GN93,u@P
4.2.1针孔照相机 Yk 7^?W
@a]`C
$ 6
4.2.2传统照相机的基本结构 )qWO}]F
4 tt=u]:
4.3数码照相机成像原理与技术 @<S'f<>g
V2 }.X+u&<
4.3.1数码照相机的特点 '
b,z E[Q
|L)qH"Eo
4.3.2数码照相机的分类 ~c=*Y=)LG
=*WfS^O
4.3.3数码照相机的技术指标 x}7Xd P.2$
B o*Wm
w
4.3.4数码照相机的系统结构 NC x )zJ\S
%8"Aq
4.4全息成像技术 ,v*\2oG3^
# /K71Y
4.4.1全息成像的基本原理 7ws[Rp8
S.fb[gI]
4.4.2全息成像的优势和应用 ns[h_g!j;
{f>e~o
本章小结 1i|5i i*vc
][ T>052v
思考题 ; JHf0
.!1E 7\
第5章电视成像原理与技术 ^ s/f.#'
hT AZGV(
5.1电视基础 3 _Re>i
2CPh'7|l
5.1.1视频信号 \/ /{\d
Z@#k ivcpz
5.1.2像素传输 4V5h1/JPm
\z=!It]f.
5.1.3电子扫描 mLeK7?GL
y-:d`>b>\
5.1.4光电变换与电光变换 *2I@_b6&
w 5Yt mnP
5.2模拟电视信号 i"y @Aj!7
eq36mIo
5.2.1黑白电视信号 !*-|s}e
{X&H
5.2.2彩色电视信号 wb-_CQ
0a's[ >-'A
5.3模拟电视制式 nA#dXckoc
@w[HXb
5.3.1彩色电视制式 h Qbz}x
?xCWg.#l4V
5.3.2亮度信号与色差信号 <a%RKjQvT
O>2i)M-h9x
5.3.3彩色电视频带压缩原理
m3 Rss~l
P?YcZAJT*
5.3.4色度信号与色同步信号 $+[
v17lF
2xpI|+ a%
5.3.5兼容制彩色电视制式 H}}C>p"!,
lyyR yFfQ
5.4模拟电视广播系统 j |ZhGerp
+Rd;>s*.Y
5.4.1电视信号的摄取 I(:d8SF
eq$.np
5.4.2电视信号的处理 kG3m1: :
%pImCpMR
5.4.3视频全电视信号和射频全电视信号 kTs.ps8ei
&^^V*O
5.4.4电视信号的发射 V82N8 -l
wy4 }CG
5.4.5电视信号的传输 qgw)SuwW
qv$m5CJvK
5.4.6电视信号的接收 96S#Q*6+R
@
M
5.4.7有线电视系统 [I5}q&
8~8VoU&
5.5数字电视系统 TKZ[H$Z
PFPZ]XI%F
5.5.1数字电视的基本概念 WBY_%RTx
EHX/XM
5.5.2模拟电视信号数字化 C7 T}:V](q
Q}:#H z?U
5.5.3数字电视信号频带压缩
{Z(k zJwN
jS| 9jg :
5.5.4电视信号的数字处理 ^ah9:}Ll
e4(E!;Z!QF
5.5.5数字电视信号接收 (od9adSehV
aLt2fB1 )
5.6电视显示技术 MI\35~JAN
3D S& -rN
5.6.1电子显示器件的分类 %oHK=],|1
:"I!$_E'
5.6.2液晶显示器 S!+ }\*
MC;2. e`
5.7高清晰度电视 KetNFwbUf
:pvJpu $]
5.7.1高清晰度电视的基本概念 ?_n baFQK3
-]k v M
5.7.2几种HDTV制式 M#;"7Qg
B'8/`0^n5
本章小结 k}FmdaPI'
G#nZ% qQ:I
思考题 CWw#0
H[D<G9:
第6章红外成像原理与技术 yttaZhK^u
<S68UN(Ke
6.1引言 jWqjGX`
:B
9>
6.2红外辐射的物理性质 f v/Nf"
aK33bn'j
6.2.1红外辐射的基本概念 JK'FJ}Z4
_ UGR+0'Q\
6.2.2红外辐射定律及特性 @p ZjJ<9QM
7B{LRm6;Vu
6.2.3红外辐射在大气中的传输 6&`hf >
y$[:Kh,
6.3主动式红外成像系统 chA7R'+LA
=bJ7!&
6.3.1红外光学系统 ;7E
c'nC4
ble[@VW|
6.3.2红外变像管 R,dbq4xkl
?!H U$>
6.3.3直流高压电源 _9 :r4|S
h5<eU;Rw+
6.3.4红外探照灯 ApNS0
qV7 9bK
6.3.5红外选通技术 z}w7X6&e
YJu~iQ`i
6.4红外热成像系统 ?"$Rw32
^:~!@$*;6
6.4.1热成像光学系统 ]Bj2; <@y
a'Yi^;2+\
6.4.2红外热成像系统的摄像方式 Q>(a JF
S`8Iu[Ma
6.4.3红外检测器 "fu:hHq
0p] v#z}
6.4.4制冷器 z3I
|jy1
r4m z
6.4.5信号处理与显示 _Wqy,L;J
rXP~k]tC
6.4.6基本技术参数 }Xvm(
;
gCq'#G\Z
6.5微光成像系统 i&YWu tG
=M=v;
,I-
6.5.1微光夜视仪 LwYWgT\e
`I.pwst8i-
6.5.2微光电视 s }Ql9
}i{A4f `
本章小结 k(he<-GF\
3$ wK*xK
思考题
RdBIbm
Y> 6N2&Q
第7章X射线成像原理与技术 :gO5#HIm
Wdi`Z E
7.1X射线成像的物理基础 Zm0' p!
dci<Rz`h
7.1.1X射线的性质 u'nQC*iJb
yzT4D>1,
7.1.2X射线管 1yVhO2`7]
2VzYP~Jg
7.1.3X射线与人体的作用机制 m*jT vn
1ktxG1"1
7.1.4X射线的衰减规律 TJ1h[
}R11G9N.
7.2模拟X射线成像 5 owK2
zz
/4 ()u
7.2.1X射线透视 SA7(E J95
^e =G} N^
7.2.2X射线摄影 u "4 B5D
5vg="@O K
7.2.3特殊X射线摄影 -W e9
FO~
)+R n [MMp
7.3数字化X射线成像 C~R
?iZ.&U
uFha N\S
7.3.1X射线数字透视系统 ^=5x1<a9$
?U {<g,^
7.3.2计算机X射线摄影系统 9z..LD(
K8R> O *~
7.3.3数字化X射线摄影系统 -]+pw Z4g
z$W L x
7.4X射线计算机断层成像 7B)1U_L0H
X'-Yz7J?o
7.4.1概述 |R1T;J<[
8x g^="OJ
7.4.2XCT成像原理 s8)`w H ?
"?.#z ]' ]
7.4.3XCT图像重建算法 B0%=! &
x Ek8oc
7.4.4XCT图像的后处理技术 r *]pL<
>=|p30\b
7.4.5螺旋XCT 4e Y? #8
vaGF(hfTA
7.4.6双源XCT
r5Tdp)S
DL?nv H
7.4.7XCT成像的优缺点 r34MDUZdI
]jFl?LA%7
7.4.8XCT成像质量的评估参数 4A6Yl6\Y
- X71JU
本章小结 Pal=I)
q+y\pdhdO
思考题 9&5<ZC -D
f+Sb> $
第8章核磁共振成像原理与技术 2Jio _Hk
Cf3!Ud
8.1核磁共振原理 o]Rlivahm
"GZi eI
D
8.1.1核磁共振现象 2h'Wu
qO
Iz5NA0[= 2
8.1.2静磁场的分类 \7uM5 k}l
|7tD&9<
8.1.3射频脉冲的作用 >
'hM"4f
Pp s-,*m
8.1.4自由感应衰减过程 B+j]C$8}
^A q0<
8.2核磁共振成像设备结构 k(l2`I 4V
LWN {
8.2.1主磁体及匀场线圈 ~DI$O[KpR%
a/,>fv9;$
8.2.2梯度线圈 `;E/\eG"
>w@+cUto
8.2.3射频线圈 .mt%8GM
2t-w0~O
8.2.4计算机系统 Oege ZV
kkF)Tro\
8.2.5其他辅助设备 >s f g`4
{P]C >
8.3核磁共振成像的脉冲序列设计 }OL"38P
N8b\OTk2
8.3.1脉冲序列的基本概念 XiE`_%NW
Xq*^6*E-}
8.3.2磁共振成像的脉冲序列 T)rE#"_]{
$/++afi m
8.4磁共振图像重建 DAB 9-[y+
s9;6&{@%wO
8.4.1磁共振信号空间定位 %w*)7@,+-
tt zNv>L,
8.4.2磁共振加权成像 l%0bF9\
w +t@G `d
8.4.3磁共振成像的特点与局限 @1JwjtNk
GQqGrUQ*}
8.5磁共振图像的质量评估 \^c4v\s<o#
//q(v,D%Q
8.5.1磁共振信号的影响因素 EiL#D wx
zTF{ g+
8.5.2磁共振图像质量的评价指标 (+>
2&@@<
<W80A J
8.5.3磁共振成像生物安全性的因素 G%<}TI1}
qTd[Da G#
8.6磁共振成像新技术 vk&
gR
Gt9 $ hB7
8.6.1磁共振血管造影和灌注成像技术 HTJ 2D@h
E-bswUVaEE
8.6.2磁共振水成像技术 j xh:z
l _vGp
8.6.3功能磁共振成像技术 >='/%Ad
}TmOoi(X@
8.6.4磁共振波谱成像技术 U(#<D7}
+I3jI <
本章小结 0bg"Q4
K}~$h ,n
思考题 KP&+fDa
VY0.]t
第9章超声成像原理与技术 I`kfe`_
"|SMRc
9.1超声成像的物理基础 } ;/QK*
O
VV@
9.1.1超声波的分类 wVs?E
eU yF<j
9.1.2超声波的描述参量 {3~VLdy
-8TJ:#|N
9.1.3超声波在生物组织中的传播 %tCv-aX4
Bt+^H6cb
9.2超声换能器与辐射声场 rbw$=bX}
?[D 3 -4
9.2.1超声换能器 m>@hh#kBg
4xy\
9.2.2超声辐射场 i " 2OsGT
+)Z]<O
9.3基于回波检测的超声成像技术 ALF0d|>=uj
YG "Ta|@5
9.3.1A型超声诊断仪 51#*8u+L
j js/6sSRk
9.3.2M型超声诊断仪 ^|]&"OaB
Z
bz4Gzp'6k
9.3.3B型超声诊断仪 1 ^~&"s U
U<Pjn)M~B
9.3.4专用超声成像仪 F^i3e31*t
+HK4 sA2;
9.4多普勒型超声检测仪 ;FPx
CWj_K2= d
9.4.1超声多普勒测量原理 i]JTKL{\q
m5\T,
9.4.2多普勒血流信息的提取 /x<g$!` X
gD, &TW
9.4.3超声多普勒血流测量仪 7+O)AU{
)DSeXS[
e
9.5超声成像新技术 [);oj<
4ot<Uw5
9.5.1超声谐波成像技术 H|9t5
B=_w9iVN
9.5.2三维超声成像技术 ;Rrh$Ag
jUe@xi s<T
9.5.3超声弹性成像技术 eV;r /4
\Z-th,t
本章小结 Kkvc Zs'4m
^_7|b[ Bt
思考题 Wn%P.`o #
E)"19l|}B
第10章其他现代成像技术 6FUW^dt
q6zVu (
10.1太赫兹成像技术 XJ18(Q|w'
zj
6I:Q r
10.1.1太赫兹时域光谱成像技术 aukcO ;oG<
S|85g1}t
10.1.2太赫兹光电实时取样成像技术 wi(Y=?=
]a $6QS
10.1.3太赫兹近场扫描光谱成像技术 r $7 .
' \JE>#
10.1.4太赫兹连续波成像技术 )M0YX?5A R
s :vNr@TS
10.2量子成像技术 N5Js.j>z
O<u=Vz3c~0
10.3光场成像技术 Hon2;-:]{]
'Wlbh:=$
10.3.1光场定义及其获取方式 144Y.
_`$Q6!Z)l
10.3.2基于光场的数字重聚焦技术 @rl5k(
f|[7LIdh-
10.3.3基于光场的合成孔径成像技术 6$u/N gS
pUIN`ya[[
10.3.4基于光场的显微成像技术 ,jU>V]YC
|v&)O) Jg
10.4光声成像技术 7?P'f3)fG
727#7Bo
10.4.1光声层析成像技术 1d^~KBfv
"1O_h6 C
10.4.2光声显微成像技术 ,d"T2Hy
g~lv/.CnA+
10.4.3光声成像的性能指标 ^e:z ul{;]
Cbbdq%ySI
本章小结 Mz@{_*2
,Py\Cp=Dw
思考题 H2X_W Swm
\GFq RRn
参考文献
:1'
|