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。 ~0 <?^
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。 ia !t~~f
[attachment=130853] HgJ:R f]
 zg,?aAm
目录 dXgj
第1章绪论 o*H j E
SBo>\<@
1.1成像技术发展回顾 D4%5T>^LW[
wS"[m>.{ v
1.2成像质量评价指标 :JW!$?s8H
GEU:xn
1.3现代成像技术的发展趋势 iK{ a9pt
!|K~)4%rj
1.4本书内容安排 s"b()JP
Oz{.>Pjn^o
本章小结 G+?@ 4?` z
c RBdIDIc
思考题 x]|8
p.,o@GcL~
第2章光学成像基础 iQsv^K!\
=~Oi:+L
2.1几何光学基本定律 y\ L$8BSL
+#~=QT9
2.1.1光波、光线与光束 (u`[I4z`
\ZiZ X$
2.1.2几何光学的基本定律 Q*|O9vu'D
~_v?M%5i
2.1.3费马原理 }Th":sin},
Zp~2WJQ
2.1.4马吕斯定律 9 ! [oJ3
w5,p9f}.
2.2几何光学成像基础 .),%S}
Gxk= ]5<7
2.2.1光学系统 EacqQFErl
O8#}2
2.2.2光学成像的基本概念 Bs2.$~
_%#Q
\ D
2.2.3单个折射球面成像 1.WdxMpW9
kGhWr M
2.2.4透镜成像 ?d`?Ss;v
#q. Q tDz
2.3理想光学系统 c|q!C0X[
OMG.64DX .
2.3.1理想光学系统的定义 @a,X{ 0
seWYY $$
2.3.2理想光学系统的物像关系 q]Gym 7o
DE3>F^ j
2.4光学像差 h*2Q0GRX
m)4s4P57y
2.4.1球差 jSbO1 go#
gzq x{ ]
2.4.2彗差 pC,MiV$c"
%m[
:},
2.4.3像散 (pXZ$R:
cF{5 [?wS
2.4.4场曲 [AE-~+m)^
fhqc[@Y[
2.4.5畸变 =&?}qa(P
/C"dwh"``
2.4.6色像差 l<
8RG@
4~-"k{Xt
2.5典型光学成像系统 R o :/J
\w R bhN
2.5.1放大镜 %v=z|d5-3
sxM0 c
2.5.2显微镜成像 v
P8.{$
n,sl|hv2U
2.5.3望远镜成像 +P,hT
'c[4-m3bg
本章小结 (!kOM% 3{
I12WOL q
思考题 D*3\4=6x
c"R`7P
第3章人眼视觉系统 Z#.J>_u
)
vtw{
A}
3.1光源与色温 <; \T
e4g[
6L Z(bP'd;
3.2人眼的构造 A,-UW+:
\y?V ou/
3.3人眼视觉机理 5|YpkY
s6SG%Vd
3.3.1人眼视觉形成过程 J$6tCF D
*qKPZb~
3.3.2亮度、颜色与立体感觉 tcOgF:
vgRjd1k.\y
3.3.3人眼视觉特性 M B|+F
j|3p.Cy
3.4人眼的彩色视觉 0eq="|n^|
kzPHPERA]
3.4.1彩色三要素 s,>_kxuX
[*zB
vj}G
3.4.2三基色原理与混色方法 wN/d
J
v-2_ #
3.4.3配色方程 TR 3_!0
+')\,m "z
3.4.4彩色模型 V 9Bi2\s*
2Jo'!| ]
本章小结 $ ; cZq
>mRA|0$
思考题 bL\ab
G3]TbU!!T
第4章照相机成像原理与技术 O#}T .5 t
dWV.5cViP
4.1传统照相机发展回顾 FbB^$ ]*
l; ^Id#N
4.2传统照相机成像原理与技术 \C;cs&\Q
K#q1/2
4.2.1针孔照相机 <PL9 4
T+p ?VngF
4.2.2传统照相机的基本结构 urmx})=
[5Zs%!Z;8N
4.3数码照相机成像原理与技术 ?&?gQ#\N_J
7i?" akr4
4.3.1数码照相机的特点 WVDkCo@
0NlC|5ma)
4.3.2数码照相机的分类 ?m5@ 63 5
=\ ]5C
4.3.3数码照相机的技术指标 x*GG O)r
v|Y:'5`V
4.3.4数码照相机的系统结构 |uT|(:i84,
_E0XUT!rA
4.4全息成像技术 .Bxv|dji
uCGJe1!Ai>
4.4.1全息成像的基本原理 \FOoIY!.x
9m^"ca
4.4.2全息成像的优势和应用 le1
C-Y~T;53
本章小结 E`68Z/%
;{mKt%#
思考题 *`.h8gTD,
It$'6HV~Sb
第5章电视成像原理与技术 1&%6sZN
<1i:Z*l.
5.1电视基础 tQz =_;jy
w yF' B
5.1.1视频信号 dq d :V$o
;!H<W[
5.1.2像素传输 XV)<Oav s
9z >I&vc X
5.1.3电子扫描 hgt@Mb
8 nCw1
5.1.4光电变换与电光变换 wuRB [KLe
"9W] TG
5.2模拟电视信号 iZsZSW \
3$x[{\ {
5.2.1黑白电视信号 PuyJ:#a
9i+OYWUO
5.2.2彩色电视信号 2d1Z;@x
&sh5|5EC
5.3模拟电视制式 6&jW.G8/
KVQ^-^
5.3.1彩色电视制式 kn2s,%\`<p
SrlTwcD
5.3.2亮度信号与色差信号 c8uFLM j
KO*# ^+g
5.3.3彩色电视频带压缩原理 )F e6>tE
+f h@m
h0[
5.3.4色度信号与色同步信号 m/
D ~D~
}le}Vuy\s
5.3.5兼容制彩色电视制式 1!N|a< #
S87E$k
5.4模拟电视广播系统 '0\,waE u
}STTDq4
5.4.1电视信号的摄取 X PJsnu
Q,pnh!.-c
5.4.2电视信号的处理 uJxT)m!/
2b u,_<K.
5.4.3视频全电视信号和射频全电视信号 rV6&: \
6z-ZJ|?
5.4.4电视信号的发射 [)efh9P*
^"lVTDsU
5.4.5电视信号的传输 dnEIR5%+.
eyM<#3\\S
5.4.6电视信号的接收 a^{"E8j
g|STeg g
5.4.7有线电视系统 TH [xSg
zx #HyO[a
5.5数字电视系统 exW|c~|m{A
rdQKzJiX=U
5.5.1数字电视的基本概念 <b
JF&,
_?VMSu
5.5.2模拟电视信号数字化 o]R*6$
?nf !s J'm
5.5.3数字电视信号频带压缩 v 3p'*81;
rXh*nC
5.5.4电视信号的数字处理 k -V3 l
a:v5(@8
5.5.5数字电视信号接收 2}\/_Y6
qV$\E=%fhM
5.6电视显示技术 `[)!4Jb
OrC}WMhd
5.6.1电子显示器件的分类 =Ch^;Wyt
2gasH11M
5.6.2液晶显示器 _O,k0O
{sOW DM5
5.7高清晰度电视 * :kMv ;9
FF5|qCV/z
5.7.1高清晰度电视的基本概念 VY#nSF`
;_~9".'<d
5.7.2几种HDTV制式 969Y[XQ
1
ORA6
本章小结 BjSd\Ul
.&i_~?1 [N
思考题 m7#v2:OD+
Of}dsav
第6章红外成像原理与技术 {*PbD;/f
xY d]|y
6.1引言 Fp&tJ]=B.
9)?_[ |2
6.2红外辐射的物理性质 H`bS::JI-
g) mj w
6.2.1红外辐射的基本概念 _LSp \{Z
goqm6L^Cu
6.2.2红外辐射定律及特性 `B$rr4 _
w/f?KN
6.2.3红外辐射在大气中的传输 YD{Ppz
=] fOQN`
6.3主动式红外成像系统 1/ 3<u::
@|PUet_pb
6.3.1红外光学系统 oTN:Q"oK7?
;XIDu6
6.3.2红外变像管 a=4 `C*)
vR7S !
6.3.3直流高压电源 Ya
`$.D
d K Qu
6.3.4红外探照灯 6_L<&RmLg
nB;[;dC z
6.3.5红外选通技术 / # d^
]++, 7Z\AU
6.4红外热成像系统 d{Cg3v` Rd
K!,9qH
6.4.1热成像光学系统 \iRmGvT
<{T 5}"e
6.4.2红外热成像系统的摄像方式 '2Lx>nByk
d=0{vsrB
6.4.3红外检测器 \1 O
wZ@
_;,"!'R`f
6.4.4制冷器 pr[V*C/
y>X(GF^
6.4.5信号处理与显示 X%$1%)C9
0a2#36;_IK
6.4.6基本技术参数 Ga_ Pt8L6
G{!(2D 4!
6.5微光成像系统 }9 ]7V <
"rrw~
6.5.1微光夜视仪 xn>N/+,
HB,?}S#TP
6.5.2微光电视 EbeSl+iMx_
6!HYx
本章小结 K 6 yD64
$Xh5N3
思考题 ,9M 2'6=
"(iD Ul
第7章X射线成像原理与技术 kC ALJRf~d
e8E ' X
7.1X射线成像的物理基础 F1S0C>N?5
j/jFS]iC
7.1.1X射线的性质 1#*^+A E
@ULd~
7.1.2X射线管 O6 ,2M[a
9{}" tk5$h
7.1.3X射线与人体的作用机制 K_n
GZ/`[
KF1Zy;
7.1.4X射线的衰减规律 iaJLIr l
j]U~ZAn,K
7.2模拟X射线成像 Y_6 v@SiO
* H~=dPC
7.2.1X射线透视 Av0(zA2
e _(';Lk
7.2.2X射线摄影 )W6l/
gb4$W@N7V
7.2.3特殊X射线摄影 K ,6{c^qf
3ZbqZ"rE
7.3数字化X射线成像 ?LJiFG]^m
\= P(?!v
7.3.1X射线数字透视系统 P#MUS_x
/;T tM Qt
7.3.2计算机X射线摄影系统 "bB0$>0,
5i}g$yjZ<
7.3.3数字化X射线摄影系统 #?`S+YN!q)
v L;>A]oM2
7.4X射线计算机断层成像 B873UN
#|3,DZ|)F
7.4.1概述
cml~Oepf
.'. bokl/
7.4.2XCT成像原理 L& rtN@5;
pN_%>v"o
7.4.3XCT图像重建算法 (sI`FW_
S &.xgBR
7.4.4XCT图像的后处理技术 ~W={"n?=
P_b!^sq9
7.4.5螺旋XCT *FC|v0D
L0I |V[
7.4.6双源XCT p 5py3k
1M 6^B rx
7.4.7XCT成像的优缺点 ]jPP]Z:y
}I MV@ z B
7.4.8XCT成像质量的评估参数 GY %$7
R^=v&c{@
本章小结 K<r5jb
$RB
p!7
思考题 0rQ r#0 `
^7 * 7^<
第8章核磁共振成像原理与技术 G;J) [ y
T@`Al('
8.1核磁共振原理 )pe17T1|
m>F:dI
8.1.1核磁共振现象 <`G-_VI
X 5X D1[
8.1.2静磁场的分类 ycwkF $7
fYz P4
8.1.3射频脉冲的作用 FA;-D 5=
,%BDBZ
8.1.4自由感应衰减过程 @H3x51PT(m
2`%a[t@M.
8.2核磁共振成像设备结构 Ml;` *;
V1GkX =H},
8.2.1主磁体及匀场线圈 g HkHAOe/
kj.9\
8.2.2梯度线圈 KF5r?|8 M
@HSK[[?
8.2.3射频线圈 Qca3{| r`
Fq!_ VF^r
8.2.4计算机系统 *
h S 6F
<3/_'/ C
8.2.5其他辅助设备 ?E(X > tH
h:U#F )
8.3核磁共振成像的脉冲序列设计 l(-"rE
R*FDg;t4
8.3.1脉冲序列的基本概念 GQJ4d-w
lUA-ug! ^
8.3.2磁共振成像的脉冲序列 `W" ;4A
ZBFn
8.4磁共振图像重建 +Mhk<A[s
: vx<m_
8.4.1磁共振信号空间定位 [~RO9=;L
~Hv>^u
Mh
8.4.2磁共振加权成像 &zJ\D`\,O
?Yf
v^DQ5
8.4.3磁共振成像的特点与局限 = &?&}pVF
#qR 6TM&;
8.5磁共振图像的质量评估 r>i95u82'
o)n)Z~
8.5.1磁共振信号的影响因素 Iz'Et'w8!
XGbp H<
8.5.2磁共振图像质量的评价指标 o1?-+P/
?*yB&(a:8
8.5.3磁共振成像生物安全性的因素 `4X.UP J
-*~
@?
8.6磁共振成像新技术 : ir3u
:g'
'GqGZ
8.6.1磁共振血管造影和灌注成像技术 *RV Cz|0%w
Lj#xZ!mQS
8.6.2磁共振水成像技术 ' (X B|5
$pA VTz
8.6.3功能磁共振成像技术 e8wPEDN*4
_x3=i\O,
8.6.4磁共振波谱成像技术 ;H`@x Lv*
=<m !% /I
本章小结 B : 0o T
Oq,@{V@)9k
思考题 -K(d]-yv
njZ vi}m~
第9章超声成像原理与技术 ={
-kQq
5/i/.
0?n
9.1超声成像的物理基础 T0"nzukd
E8"&gblg
9.1.1超声波的分类 3N+B|WrM
Hm !"%
9.1.2超声波的描述参量 s3nt2$=:t
~o|sm a5.
9.1.3超声波在生物组织中的传播 2p# d
"aI)LlyCY
9.2超声换能器与辐射声场 m ie~.
"
&!O?h/&X3
9.2.1超声换能器 8!3 q:8y8
&"gX
7cK8
9.2.2超声辐射场 K5T1dBl,0
T+zhj++
9.3基于回波检测的超声成像技术 /wJ4hHY
pc@mQI
9.3.1A型超声诊断仪 He5 y;5
2|i1}
9.3.2M型超声诊断仪 aG ~zMO_)]
Y3FFi M[s~
9.3.3B型超声诊断仪 .d[ ^&<^
WQ .{Ag?1
9.3.4专用超声成像仪 e!L5 v?
fp\mBei
9.4多普勒型超声检测仪 y= f. ;
RMpiwO^
9.4.1超声多普勒测量原理 T ,!CDm$=
}fkdv6mz
9.4.2多普勒血流信息的提取
Rx"+i0
DbB<8$
9.4.3超声多普勒血流测量仪 ~"vS$>+
z;e@m2.IM
9.5超声成像新技术 2Q ]W
oQV3
9.5.1超声谐波成像技术 bV2a2#kj
)m8Gbk j<
9.5.2三维超声成像技术 X"`[& l1
V#.pi zb
9.5.3超声弹性成像技术 O;V^Fk(
O43"-
本章小结 .>[l @x"
Vj1V;dHv
思考题 7G;1n0m-T
dMsS OP0E
第10章其他现代成像技术 7A'E+>1d
Fq <J xamR
10.1太赫兹成像技术
dZf1i FCP
KaOXqFT=
10.1.1太赫兹时域光谱成像技术
"$J5cco
2ib,33 Z
10.1.2太赫兹光电实时取样成像技术 R2{]R&wtn0
3X;>cv#B
10.1.3太赫兹近场扫描光谱成像技术 P*K"0[\n
'm |T"Ym~
10.1.4太赫兹连续波成像技术 cfv: Ld m
5[B)U">]
10.2量子成像技术 Qnt }:M +
X )Tyxppf'
10.3光场成像技术 dyf>T}Iy
f_LXp $n
10.3.1光场定义及其获取方式 4ME$Z>eN
3WwCo.q;m
10.3.2基于光场的数字重聚焦技术 .{? ; #Cdn
h@1/
10.3.3基于光场的合成孔径成像技术 Wtk|}>Pf
M;3q.0MU
10.3.4基于光场的显微成像技术 cmU0=js.
[PiMu,O[v
10.4光声成像技术 ]}l.*v\uK
T|h!06
10.4.1光声层析成像技术 TNN@G~@cm
{jR3D!hK
10.4.2光声显微成像技术 :6)!#q'g
E>*Wu<<
10.4.3光声成像的性能指标 s 72yu}
JBOU$A ~
本章小结 sGNHA( ;
NJ d4( P
思考题 A['(@Bz#7~
:(/1,] bF
参考文献 c2 :,
|