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。 JiL%1y9|
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。 >gqM|-uY
[attachment=130853] O p^r }7
 ZW\}4q;[A
目录 4%/iu )nx
第1章绪论 /*DC`,q
Tl9KL%9
1.1成像技术发展回顾 q1QrtJFPG
z>$AZ>t%J$
1.2成像质量评价指标 *I 7$\0Q
L1;IXCc=
1.3现代成像技术的发展趋势 A;E7~qOG
_h1n]@
d5
1.4本书内容安排 FV|/o%XqK
Ht.0ug
本章小结 cTf/B=yMi
b d],fNgJ
思考题 sV{M#UF2
_<x4/".}B3
第2章光学成像基础 `4E6&&E+S
nzI}w7>VU
2.1几何光学基本定律 _ _jFSa`at
`[vm{+i
2.1.1光波、光线与光束 VHhW_ya1g{
zRDBl02v$T
2.1.2几何光学的基本定律 n ~xh
%r;
"NqB _?DT
2.1.3费马原理 {bB;TO<b`
V<f 76U)
2.1.4马吕斯定律 .s7Cr0^k,|
T^9k,J(rM
2.2几何光学成像基础 B 14Ziopww
i6F` KF'i&
2.2.1光学系统 M5DW!^
:Z0m "
2.2.2光学成像的基本概念 |1vi kG8
FbRq h|
2.2.3单个折射球面成像 ;<qv-$P
T@c{ 5a
2.2.4透镜成像 Z 6G>j
X .V6v4
2.3理想光学系统 Aa^%_5
@ %L rpD
2.3.1理想光学系统的定义 4?GW]'d
fv?vO2nj
2.3.2理想光学系统的物像关系 B16,c9[
Ic_>[E?k
2.4光学像差 QAiont ,!
__Ei;%cV
2.4.1球差 G[7Z5 )2B
/DPD,bA
2.4.2彗差 9\F:<Bf$#
Qp9)Rc5
2.4.3像散 RGrra<
l_
/q/8-l
2.4.4场曲 t)Q6A@$:
*T (z4RVg
2.4.5畸变 sBozz #
P9j[
NEV
2.4.6色像差 0'ha!4h3Z
gc|?$aE
2.5典型光学成像系统 +m Plid\
u*#j;Xc
2.5.1放大镜 P[NAO>&t X
KtWn08D!
2.5.2显微镜成像 A1{ 7g<k6
'xO5Le(=M
2.5.3望远镜成像 X.)ca F^j
Qo7]fnnaV
本章小结 Qs(WyP #
y8/
7@qw
思考题 saMv.;s
1^
[o]^\a y
第3章人眼视觉系统 y^"[^+F3 .
n_}=G
RR
3.1光源与色温 vMBF7Jfx
JWHKa=-H
3.2人眼的构造 ~V,~' W
F2QX ^*
3.3人眼视觉机理 iQry X(z
hq}kAv4B=
3.3.1人眼视觉形成过程 zNe>fZ
BJzNh>-#=
3.3.2亮度、颜色与立体感觉 4{!7T
#3!l6]
3.3.3人眼视觉特性 Oy>u/g~
g8<Ja (J
3.4人眼的彩色视觉 N 2|?I(\B
R2ue kpP
3.4.1彩色三要素 d51.Tbt#%7
^{L/) Xy5
3.4.2三基色原理与混色方法 sdkKvo. y0
wvH=4TT=w"
3.4.3配色方程 E A@p]+P
J b.
V4
3.4.4彩色模型 DIx!Sw7EC
JO\F-xO
本章小结 ILs w'
q/I':a[1
思考题 RR Go$
E3IB> f
第4章照相机成像原理与技术 =pQ'wx|>|
~N{ 7
4.1传统照相机发展回顾 D[d +lq#p
//9M~qHa"
4.2传统照相机成像原理与技术 N_AAh D
\*5`@ >_
4.2.1针孔照相机 /yRP>CX~
bUR; d78
4.2.2传统照相机的基本结构 sxac( L
fTn
4.3数码照相机成像原理与技术 "u#T0
&p/ ^A[
4.3.1数码照相机的特点 N_#QS}H
mIJYe&t7)
4.3.2数码照相机的分类 :el]IH
3ya_47D
4.3.3数码照相机的技术指标 .nXOv]
eU a2"=M
4.3.4数码照相机的系统结构 /5@4}m>Z@
w WaO "N]
4.4全息成像技术 kB41{Y -
IhIPy~Hgt
4.4.1全息成像的基本原理 u 3&9R)J1
_0Mt*]L }
4.4.2全息成像的优势和应用 Mp8BilH-T
Aw]W- fx
本章小结 h/T^+U?-<
?V3kIb
思考题 y _M te
xW`,@a }
第5章电视成像原理与技术 -Xm/sq(i)%
R?,O h*
5.1电视基础 ^c QTRO|
|$Y0VC4a
5.1.1视频信号 "RZV v~BD
'IR2H{Q
5.1.2像素传输 N~< H`
x>Hg.%/c[
5.1.3电子扫描 i,77F !
OQ,KQ\
5.1.4光电变换与电光变换 6xLLIb y,
I /F 3%'O
5.2模拟电视信号 cr;\;Ta_!W
RtE2%d$ JT
5.2.1黑白电视信号 & f2'cR
Re`'dde=
5.2.2彩色电视信号 bf9LR 1
_z`g@[m:t
5.3模拟电视制式 BQ\o?= {
1 uKWvp0\
5.3.1彩色电视制式 -UJ; =/
j?5s/
5.3.2亮度信号与色差信号 +W{ELdup%q
&W'X 3!Te
5.3.3彩色电视频带压缩原理 zn NJ ?
s<}d)L(
5.3.4色度信号与色同步信号 t%xD epFQ
rD7L==Ld
5.3.5兼容制彩色电视制式 ynWF Y<VX
82mKI+9&"
5.4模拟电视广播系统 WH@CH4WM
(T0%oina
5.4.1电视信号的摄取 X >0$zE@0
y":Y$v,P
5.4.2电视信号的处理 GS!7HphR
3,D c}$t
5.4.3视频全电视信号和射频全电视信号 ZS@ Gt
7RH1,k
5.4.4电视信号的发射 :P!"'&gCL
#osP"~{
5.4.5电视信号的传输 5)IJ|"]y
( !K?^ si
5.4.6电视信号的接收 tEj-c@`"x-
:n@ j"-HA
5.4.7有线电视系统 A7 |CG[wZ
V l,V
5.5数字电视系统 }"V$li
L<GF1I)
5.5.1数字电视的基本概念 .V4w+:i
o~
v
5.5.2模拟电视信号数字化 qUZm6)p6[a
2;82*0Y%
5.5.3数字电视信号频带压缩 ^rHG#^hA
|zJxR_)
5.5.4电视信号的数字处理 }D/O cp~o
-uE2h[X|
5.5.5数字电视信号接收 *5kQ6#l
1$Jria5n
5.6电视显示技术 X^2Txm d
`oDs]90
5.6.1电子显示器件的分类 /b$0).fj@,
~^6[SbVb
5.6.2液晶显示器 R<5GG|(B
7 wO0d/l_
5.7高清晰度电视 U',.'"m
u$3wdZ2&m
5.7.1高清晰度电视的基本概念 *@E Itj `
? iX1;c9
5.7.2几种HDTV制式 |=dm xfj@
H
3e(-
本章小结 a\UhOPFF
li U=&wM>
思考题 m|7l Dfpb
!I 7bxDzK$
第6章红外成像原理与技术 aMUy^>
/Ir|& < yB
6.1引言 +c8cyx:^f
"agc*o~!F
6.2红外辐射的物理性质
R%(ww
-<R"
6.2.1红外辐射的基本概念 sSh=Idrx
c `hj^t
6.2.2红外辐射定律及特性 r35'U#VMk?
zW,Nv>Ac5
6.2.3红外辐射在大气中的传输 0+i\j`O&
&ye,A(4
6.3主动式红外成像系统 3Zr' Mn
gypE~@
6.3.1红外光学系统 >N&C-6W
Tb2Tb2 C
6.3.2红外变像管 Eyv |~D
A b"mX0n
6.3.3直流高压电源 =:|fN 3nJ2
@YH<Hc
6.3.4红外探照灯 | k
# ~
qtx5N)J6
6.3.5红外选通技术 &$'=SL(Z
u SAb
6.4红外热成像系统 #ny&bJj
6{XdL I
6.4.1热成像光学系统 6 X@]<R
+npcU:(Kg
6.4.2红外热成像系统的摄像方式 ) <lpI';T
Uf:G,%OYi
6.4.3红外检测器 vPVA^UPNV
:s Mc}k?9S
6.4.4制冷器 #WOb&h
W w{|:>j
6.4.5信号处理与显示 k 5<[N2D|!
Fu
K(SP3
6.4.6基本技术参数 j3!]wolY
7 _AR()CM
6.5微光成像系统 =, *4:TU
m&'z|eN
6.5.1微光夜视仪 OT & mNE4
n*4N%yI^m5
6.5.2微光电视 S qiLp!Y`
J!%cHqR
本章小结
Yj^| j
[7QIpt+FSo
思考题 D]I]I!2c
9Q!X~L|\ S
第7章X射线成像原理与技术 G8JwY\
. PzlhTL7
7.1X射线成像的物理基础 ^:b%Q O
8:BPXdiK
7.1.1X射线的性质 UUxDW3K
R!v ?d2
7.1.2X射线管 >3S^9{d
=5JTVF
7.1.3X射线与人体的作用机制 ++s=$D
7VP[U,
7.1.4X射线的衰减规律 R+c
{Pl
Q7ez?]j 6
7.2模拟X射线成像 WSdT P$?
=uZOpeviQ
7.2.1X射线透视 qR
W WG&
u>G#{ $)
7.2.2X射线摄影 EW* 's(
Q%xvS,oI
7.2.3特殊X射线摄影 |JpLMUG
HiBw==vlV
7.3数字化X射线成像 4eSV( u)4
-3M6[`/
7.3.1X射线数字透视系统 N XwQvm;q
P|"U
7.3.2计算机X射线摄影系统 T~nm Eap
0G(T'Z1
7.3.3数字化X射线摄影系统 YpFh_Zr[
2?]NQE9lA
7.4X射线计算机断层成像 @wWro?s'p
yDt3)fP#
7.4.1概述 [Z3B~c
ZMSP8(V
7.4.2XCT成像原理 ToUeXU
[
^&o38=70*
7.4.3XCT图像重建算法 W$x'+t5H
R< }Yf[T Q
7.4.4XCT图像的后处理技术 C+ B `A9
|[k/%
7.4.5螺旋XCT wIW]uo/=
* /S=9n0
7.4.6双源XCT c'=p4Fcm
l \= M'D
7.4.7XCT成像的优缺点 R@=Bk(h
*$ZLu jy7
7.4.8XCT成像质量的评估参数 L< MIl[z7
1D
/{Y
本章小结 qg;[~JZYKi
mVYLI!n}0#
思考题 *@'\4OO
+ L4_]
第8章核磁共振成像原理与技术 DrD68$,QN
hWGCYkuW
8.1核磁共振原理 QdM&M^
q%u;+/|l
8.1.1核磁共振现象 90%alG 1>y
NX ?J
8.1.2静磁场的分类 N?d4P u1m
< PoRnx
8.1.3射频脉冲的作用 "{0
o"k
e[t +pnRh
8.1.4自由感应衰减过程 b 469
tlU&p'
8.2核磁共振成像设备结构 /J8'mCuC.
~eH+*U|\|M
8.2.1主磁体及匀场线圈 Re <G#*^
zWxKp;.
8.2.2梯度线圈 ]KMOLe6(
g ;U f?
8.2.3射频线圈 {`0GAW)q
z5CZ!"&v
8.2.4计算机系统 ;C8'7
lZTD>$
8.2.5其他辅助设备 J[:3H6%`
A*I mruV
8.3核磁共振成像的脉冲序列设计 v*Qr(4
i"uAT$x e
8.3.1脉冲序列的基本概念 ~Tv
%6iaeE
[@@Ovv
8.3.2磁共振成像的脉冲序列 %(`4wo},
gIR{!'
8.4磁共振图像重建 CErkmod{}e
pA9:1*+;;
8.4.1磁共振信号空间定位 #`6A}/@.+
9?)r0`:#
8.4.2磁共振加权成像 U!sv6=(y@
8$!/Zg
8.4.3磁共振成像的特点与局限 iY~9`Q1E
Za{sT&(|
8.5磁共振图像的质量评估 CtwMMZXX3
/#?lG`'1
8.5.1磁共振信号的影响因素 rJJI<{$
iYj+NL
8.5.2磁共振图像质量的评价指标 h 5 Y3
v
]p~QdUR(
8.5.3磁共振成像生物安全性的因素 Do}mC v
y
1fl=i
8.6磁共振成像新技术 vVF#]t b|
{ U a19~'>
8.6.1磁共振血管造影和灌注成像技术 IAbK]kA
N1ZH aZ
8.6.2磁共振水成像技术 <,,U>0?3
P)~P rTa%
8.6.3功能磁共振成像技术 2 @g'3 M
-b-Pvw4
8.6.4磁共振波谱成像技术 0(VQ wGC[
=:(8F*Q
本章小结 /ve8);cH\
vs|>U-Mpw~
思考题 ~SkdP7 )
x,"'\=|s*
第9章超声成像原理与技术 <{.o+~k
8cy#[{u`;
9.1超声成像的物理基础 uQ#3;sFO
1c S{3
9.1.1超声波的分类 hqVx%4s*J
6vz9r)L
9.1.2超声波的描述参量 M?5[#0"&V
6.|f iQs ]
9.1.3超声波在生物组织中的传播 j3F[C:-zY
JMN1+:7i
9.2超声换能器与辐射声场 5:S fPAx
b9HE #*d,
9.2.1超声换能器 NS "hdyA
&;7\/m*W1
9.2.2超声辐射场 d|5u<f5
o
Wg5-pMWZ
9.3基于回波检测的超声成像技术 Nzz" w_ #
SE{$a3`UzP
9.3.1A型超声诊断仪 e-f_ #!bW
NMY~f (x
9.3.2M型超声诊断仪 UT$G?D";M
&O(z|-&| x
9.3.3B型超声诊断仪 :h1it n
`bO+3Y ' 5
9.3.4专用超声成像仪 {U4BPKof
*iS < ]y
9.4多普勒型超声检测仪 $xmlt vaF
S'vi +_
9.4.1超声多普勒测量原理 YD$fN"}-
xtN%v 0ZZ
9.4.2多普勒血流信息的提取 vWI9ocl`W
9 8bmia&H
9.4.3超声多普勒血流测量仪 yef@V2Z+
mKynp
9.5超声成像新技术 %WH u e
yL&F!+(/Ix
9.5.1超声谐波成像技术 N5 [QQtQ
< LQwH23@
9.5.2三维超声成像技术 RUm1;MWs
axnkuP(
9.5.3超声弹性成像技术 _OP75 kv
z^S=ji U++
本章小结 MzsDWx;eJ
Q u2W
思考题 w<N [ K>
$d?<(n
第10章其他现代成像技术 I
:%(nKBK
FVsVY1
10.1太赫兹成像技术 8 vK
Z;
95>(NwST4
10.1.1太赫兹时域光谱成像技术 K[PIw}V$?:
828E^Q"<
10.1.2太赫兹光电实时取样成像技术 V[Fzh\2n
W"YFx*W
10.1.3太赫兹近场扫描光谱成像技术 Gr&5 mniu
|i7|QLUT
10.1.4太赫兹连续波成像技术 [Hy 0j*
> }Gtm nF
10.2量子成像技术 WMZ&LlB%
yb56nd
10.3光场成像技术 Af1mTbf=
aGx`ec*t
10.3.1光场定义及其获取方式 `gfh]7T
:CNWHF4$
10.3.2基于光场的数字重聚焦技术 * Ibl+
`omZ'n)
10.3.3基于光场的合成孔径成像技术 C^XJE1D.
tM <6c+
10.3.4基于光场的显微成像技术 N^xnx<
w0 x, ~
10.4光声成像技术 kJq8"Klg
?kX$Y{M}
10.4.1光声层析成像技术 Q3u
P7j
4!,x3H'
10.4.2光声显微成像技术 ihBlP\C
BV"7Wp;
10.4.3光声成像的性能指标 Ey A}
fB|rW~!v
本章小结 '@i/?rNi%N
3|8\,fO?
思考题 nAG2!2 _8
( e6JI]tz{
参考文献 \ " {+J
|