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。 -{x(`9H;
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。 mCk5B*Jy
[attachment=130853] }brr ) )
 vo;5f[>4i
目录 g5}7y\
第1章绪论 26nBBS,;
+{>.Sk'$
1.1成像技术发展回顾 FLbZ9pX}
QWhp:] }
1.2成像质量评价指标 A~y VYC6l
x70N8TQ_gK
1.3现代成像技术的发展趋势 0VG= ?dq
75 Fp[Q-
1.4本书内容安排 g~R/3cm4
)
hd gz$cl
本章小结 F ?mA1T>x
O]_={%
思考题 yV_
L/,6}D
sFx$>:$
第2章光学成像基础 lZ a?Y@
+FBi5h
2.1几何光学基本定律
sL ~,
`i4I!E
2.1.1光波、光线与光束 ;G Qm[W([
3;D?|E]1
2.1.2几何光学的基本定律
oP-;y&AS
c% yh(g
2.1.3费马原理 .HOY q
ScHlfk
p
2.1.4马吕斯定律 It\BbG=
TQ~&Y)".
2.2几何光学成像基础 T g\ hx>
Ys+N,:#R
2.2.1光学系统 3:O +GQ*
7 s-`QdWX
2.2.2光学成像的基本概念 P=pY8X:
]-rczl|o
2.2.3单个折射球面成像 {jUvKB_x
bXm :]?
2.2.4透镜成像 G4);/#
g1dmkX
2.3理想光学系统 )+ k[uokj
$l43>e{E
2.3.1理想光学系统的定义 "?+ UI
_X?y , #
2.3.2理想光学系统的物像关系 nO:HB.&@
{Ot[WF
2.4光学像差 5D-BIPn=JV
>+f'!*%7He
2.4.1球差 6BHPzv+Y
% IPyCEJD
2.4.2彗差 6i ^0T
&BTfDsxAK
2.4.3像散 l]/> `62
W=M<
c@
2.4.4场曲 i 63?"
JN)"2}SE
2.4.5畸变 ~|qXt ds$
=X<)5 IS3
2.4.6色像差 M Yu?&}%^
I(y`)$}
2.5典型光学成像系统 T+3k$G[e /
$<14JEU
2.5.1放大镜 (c
1u {
*SXSF95
2.5.2显微镜成像 vN' VDvVM
@ >
cdHv
2.5.3望远镜成像 +-'`Q Ae
\(wn@/yP'
本章小结 &~42T}GTWG
e|35|I '
思考题 rR3m' [
zmdWVFV v
第3章人眼视觉系统 /1H9z`qV
<b3x (/
3.1光源与色温 [Aa[&RX+9
qW+=g]x\
3.2人眼的构造 ;}$Z
8 0
,K`E&hS
3.3人眼视觉机理 6MrZ6dz^
oP p!*$V
3.3.1人眼视觉形成过程 !7ph,/P$7
6zELe.tq
3.3.2亮度、颜色与立体感觉 xNocGtS
7=; D0SS
3.3.3人眼视觉特性 5/zf
x
QZ6[*_Z6
3.4人眼的彩色视觉 M
,Zm|3L
[BJ$|[11
3.4.1彩色三要素 )R8%wk?2
Smi%dp.
3.4.2三基色原理与混色方法 dx k;@Tz
hw EZj`9
3.4.3配色方程 -ryDsq
myEGibhK
3.4.4彩色模型 &Bj,.dD/a
ppPG+[ cz
本章小结 pE$|2v
Mb2:'u [
思考题 -[i4 0
1
s
ZlJ/_g
第4章照相机成像原理与技术 tn(?nQN3
pil0,r
$D
4.1传统照相机发展回顾 } IIK~d,
GlXA-p<
4.2传统照相机成像原理与技术 *%P>x}6w3
BG(R=,
7
4.2.1针孔照相机 UrD=|-r`
0Bbi QXU
4.2.2传统照相机的基本结构 &/J.0d-*``
Y&K<{ KA\4
4.3数码照相机成像原理与技术 _"R3N
4*@G&v?n
4.3.1数码照相机的特点 b#?ai3E
L:|X/c9r[
4.3.2数码照相机的分类 h(+m<J
c4!c_a2pS
4.3.3数码照相机的技术指标 mq|A8>g
,yB?~
4.3.4数码照相机的系统结构 {<''OwQF~+
Uxj<x`<1x
4.4全息成像技术 E|F!S(.:,M
j]@ x Q,y
4.4.1全息成像的基本原理 a2(D!_dZR
97:t29N
4.4.2全息成像的优势和应用 X~IRpzC
2XETQ; 9
本章小结 mG}^'?^K
60U{ e}Mkb
思考题 \Y>#^b?
l`~a}y "n
第5章电视成像原理与技术 CYT uj>Ww
Z=e [
!c
5.1电视基础 p[af[!
YYZs#_
5.1.1视频信号 P ],)
hB2s$QS
5.1.2像素传输 pAU fG^v
~I/>i& |M1
5.1.3电子扫描 kB$,1 J$q
$~w@ 0Yl
5.1.4光电变换与电光变换 A9fjMnw
~_f
|".T
5.2模拟电视信号 s&_IWala
9 "
}^SI8
5.2.1黑白电视信号 >tXufzW
I;Z`!u:+
5.2.2彩色电视信号 [+:mt</HN
8zWBX V
5.3模拟电视制式 OxmlzQ"vM
%(d V|,|v
5.3.1彩色电视制式 ( TbB?X}
/`j K
5.3.2亮度信号与色差信号 @]y{M;
Vx\# +)4
5.3.3彩色电视频带压缩原理 H(5ui`' s
@=M Z6q
5.3.4色度信号与色同步信号 WW8YB"
Gg3?2h"d
5.3.5兼容制彩色电视制式 npG+# z
l b1sV
5.4模拟电视广播系统 x jP" 'yU
,,C~j`F
5.4.1电视信号的摄取 0%&fUz36E6
SCI-jf3 WN
5.4.2电视信号的处理 S7#^u`'Q_^
63y':g
5.4.3视频全电视信号和射频全电视信号 a dz;N;rIY
n/- p;#R
5.4.4电视信号的发射 A
Eyr_!G,
79c 9 +
5.4.5电视信号的传输 MSYLkQ}_b
$U"P+
5.4.6电视信号的接收 +hKPOFa'
f-f\}G&G
5.4.7有线电视系统 <76=H]h~
z*k 3q`=>
5.5数字电视系统 G7kFo6Cb
6!Tf'#TV~!
5.5.1数字电视的基本概念 C Sk
:;hBq4h
5.5.2模拟电视信号数字化 ?+} E
"|l
oSf@
5.5.3数字电视信号频带压缩 %f3Nm l
BB73' W8y
5.5.4电视信号的数字处理 N:gstp
~_ l: b
5.5.5数字电视信号接收 WE Svkm;
$nD k
mKl
5.6电视显示技术 )>#<S0>'j
<x%my4M
5.6.1电子显示器件的分类 EJ
&ZZg
$Bwvw)(%
5.6.2液晶显示器 gQ+_&'C
eQ)io Y
5.7高清晰度电视 Vo9)KxR
jtVPv]
5.7.1高清晰度电视的基本概念 ;x kf ?|
BKP!+V/
5.7.2几种HDTV制式 lj}1'K@M
Om?:X!l"
本章小结 ~pBxFA
?$8 ,j +&I
思考题 {*]= qSz
DrCfC[A~]
第6章红外成像原理与技术 @ :
D<L{Z[
6.1引言 ^&w'`-ra
{Z~VO
6.2红外辐射的物理性质 QX~72X=(
MvjwP?J]
6.2.1红外辐射的基本概念 k3|9U'r!c
W!9f'Yn
6.2.2红外辐射定律及特性 Yr(f iI
+iDz+3v(
6.2.3红外辐射在大气中的传输
6V_5BpX t
FVLA^$5c
6.3主动式红外成像系统 Mud\Q["
$ YO]IK$
6.3.1红外光学系统 8w@jUGsc
B(vz$QE,$r
6.3.2红外变像管 E":":AC#
/)<7 $
6.3.3直流高压电源 +z/73s0~
_@ 3O`
6.3.4红外探照灯 JC?V].) y5
6 VJj(9%
6.3.5红外选通技术 Q^5 t]HKn
)UU6\2^
6.4红外热成像系统 oTa+E'q
` ];[T=
6.4.1热成像光学系统 ha'm`LiX
Z" 8cGN'
6.4.2红外热成像系统的摄像方式 k/rkJ|i+p
I)4|?tb ?
6.4.3红外检测器 mp$II?hZ*
\ Hx#p`B%
6.4.4制冷器 u6&Ixi/s'
; ."{0gq
6.4.5信号处理与显示 *} 4;1OVT
[~H`9Ab=
6.4.6基本技术参数 ;iI2K/ 3
FQ&VM6_
6.5微光成像系统 .c K
Z`h_oK#y15
6.5.1微光夜视仪 *m Tc4&*
~bQ:gArk
6.5.2微光电视 AyXKhj#Ml
NNV.x7
本章小结 |"&4"nwa
{*
_ W
思考题 sSb&r
k5< 0M'
第7章X射线成像原理与技术 gM]/Y6 *$b
"tbBbEj?d
7.1X射线成像的物理基础 z>#$#:Z4
NY
w(hAPv
7.1.1X射线的性质 ^Q:`2C5
3]82gZG G
7.1.2X射线管 q:eAL'OkM
6q7 Y`%j
7.1.3X射线与人体的作用机制 T>?1+mruM
o[*ih\d
7.1.4X射线的衰减规律 E0'6 !9y
}=R| iz*,!
7.2模拟X射线成像 h v+i{Z9!]
uB9+E%jOdQ
7.2.1X射线透视 M#IR=|P]
hRiGW_t
7.2.2X射线摄影 ITOGD
k.hSN8
7.2.3特殊X射线摄影 ?| F;x"
.j,&/y&
7.3数字化X射线成像 #_5+kBA+>'
KWkT
9[H
7.3.1X射线数字透视系统 Msdwv.jM
D7oV&vXg
7.3.2计算机X射线摄影系统 +w /o
` OK
}q
7.3.3数字化X射线摄影系统 $a]dxRkz
[r~l O@
7.4X射线计算机断层成像 pEP.^[
3<SC`6'?
7.4.1概述 mQ)l`w Gh
"@Fxfd+Ot
7.4.2XCT成像原理 9]9(o
kF7Al]IgT
7.4.3XCT图像重建算法 ,4UJ| D=J
"R]K!GUU
7.4.4XCT图像的后处理技术 YRX e j
au v\fR :
7.4.5螺旋XCT 6ns_4,
e
Q?q
m~wD
7.4.6双源XCT e$h\7i:(
(/Bkwb JyE
7.4.7XCT成像的优缺点 {hR23eE)#
UJ&,9}L8
7.4.8XCT成像质量的评估参数
p5hP}Z4r
8t"DQ Y-R
本章小结 h Nwb.[
vUNE! j
思考题 Rx<F^J
[Hf FC3U
第8章核磁共振成像原理与技术 ]y$C6iUY*
gA*zFhGVS7
8.1核磁共振原理 V19*~v=u
Cm>F5$l{
8.1.1核磁共振现象 cPYQ<Y=
:-8u*5QK]`
8.1.2静磁场的分类 vUA,`
W_EN4p~J
8.1.3射频脉冲的作用 c`Cn9bX
.j.=|5nVo4
8.1.4自由感应衰减过程 |szfup~5es
4 n(
f/
8.2核磁共振成像设备结构 ];YOP%2
jTIn@Q
8.2.1主磁体及匀场线圈 wOP }SMn
}#M|3h;q9+
8.2.2梯度线圈 wz=I+IN:
b/`' ?|
C
8.2.3射频线圈 :|TBsd|/x
)*B.y|b #
8.2.4计算机系统 |d8o<Q
~ ]Jfg$'
8.2.5其他辅助设备 3i1>EjML
#c_ZU\" h"
8.3核磁共振成像的脉冲序列设计 FS0SGB o
sj~'.Zs%
8.3.1脉冲序列的基本概念 M9nYt~vHX
B'yrXa|P
8.3.2磁共振成像的脉冲序列 .u&g2Y
g=wnly
8.4磁共振图像重建 #Bjnz$KB
UF
tTt`N2
8.4.1磁共振信号空间定位 .*{LPfD|
]MyWB<9M
8.4.2磁共振加权成像 lDzVc`c
pe 8MG(V
8.4.3磁共振成像的特点与局限
b %6 _LK[
tFCeE=4%
8.5磁共振图像的质量评估 9,IGZ55C
9b>a<Z
8.5.1磁共振信号的影响因素 IZGty=Q_
"A7tb39*
8.5.2磁共振图像质量的评价指标 uWSG+
,h"M{W$
8.5.3磁共振成像生物安全性的因素 wS GUNP9
vnE , }(M
8.6磁共振成像新技术 1x] G/I*
G9jtL$}E<
8.6.1磁共振血管造影和灌注成像技术 _kfApO )O
!#QD;,SE+
8.6.2磁共振水成像技术 BTB,a$P/
{v(3[ 7
8.6.3功能磁共振成像技术 vhKD_}}aP
3JwmLGj}
8.6.4磁共振波谱成像技术 RAvV[QkT
YB[P`Muj
本章小结 q;+qIV&.:
'sC{d&c
思考题 *ZHk^d:
oPi)#|jcb
第9章超声成像原理与技术 Kgcg:r :
O1QHG'00
9.1超声成像的物理基础 CR<* <=rI
aDs[\ '
9.1.1超声波的分类 1cPi>?R:
% tpjy,
9.1.2超声波的描述参量 ?U&onGy
fYpy5vc-dm
9.1.3超声波在生物组织中的传播 xf |=n
4JucNGv
9.2超声换能器与辐射声场 &" =inkh
+ IMP<
9.2.1超声换能器 eb7`R81G
=^6]N~*,D
9.2.2超声辐射场 rz4S"4
QJxcH$
9.3基于回波检测的超声成像技术 W /IyF){
{Tx+m;5F
9.3.1A型超声诊断仪 {oO!v}]
$OmtN"
9.3.2M型超声诊断仪 ],#9L
Da.v yp
9.3.3B型超声诊断仪 p!=/a)4X
a XwFQ,
9.3.4专用超声成像仪 h)sc-e
% 30&6 "
9.4多普勒型超声检测仪 .iw+ #
y2)~ljR
9.4.1超声多普勒测量原理 Hc}(+wQN%
T2k5\r 8
9.4.2多普勒血流信息的提取 =r`>tWs
8L0#<"'0
9.4.3超声多普勒血流测量仪 g8^ $,
iYFM@ta
9.5超声成像新技术 LqW~QEU(
j
$L
9.5.1超声谐波成像技术 @A
g=2\9
7&2xUcsz)
9.5.2三维超声成像技术 (g5T2(_6L
d^4!=^HN
9.5.3超声弹性成像技术 ~zi& u46
}6`#u :OZ
本章小结 znD0&CS9q
>[NNu Y~
思考题 y "gYv
k | M
第10章其他现代成像技术 -K PbA`j+
<.#i3!
10.1太赫兹成像技术 ZfoI7<?33
@r=O~x
10.1.1太赫兹时域光谱成像技术 T2GJ oJ!
zGA#7W2?0
10.1.2太赫兹光电实时取样成像技术 pf[bOjtR
fE,\1LK4
10.1.3太赫兹近场扫描光谱成像技术 .- uH ax0
/ F9BbG{
10.1.4太赫兹连续波成像技术 1ih|b8)Dn
[/\}:#MLe
10.2量子成像技术 ("ql//SL
W
A-\2
10.3光场成像技术 rM Un ~
iU5M_M$G
10.3.1光场定义及其获取方式 /a N lr>^
~Cm_=[
10.3.2基于光场的数字重聚焦技术 U%_BgLwy%
F{ v >
10.3.3基于光场的合成孔径成像技术 DOyYy~ Q
;X*I,g .+H
10.3.4基于光场的显微成像技术 RX \%R
vjmN S=l
10.4光声成像技术 H+6+ I53
/5pVzv+rm
10.4.1光声层析成像技术 PVLLuv
90X <Qs
10.4.2光声显微成像技术 Z0 @P1
IN~ Q(A]Z%
10.4.3光声成像的性能指标
]?M3X_Mq
n W1u;.
本章小结 tFn_{fCc>
v4OroG =^
思考题 QZw`+KR
wO.T"x%X
参考文献 a'r8J~:jy
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