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。 ?onaJ=mT
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。 _vQtV]
[attachment=130853] gWxpGW^eZ~
 dM%#DN8 l
目录 (]JZ1s|
第1章绪论 BO#XQ,
P}] xz Vy
1.1成像技术发展回顾 J}Q4.1WG$
I7b_dJD;*
1.2成像质量评价指标 FT*O F 3
w4m -DR5
1.3现代成像技术的发展趋势 =J2\"6BnzA
-^C't_Q o
1.4本书内容安排 |\yVnk!c
wT;3>%Mtr
本章小结 N7S? m@
X @;o<2^
思考题 FtaO@5pS54
y\=(;]S'
第2章光学成像基础 c-|~ABtEpX
Fap@cW3?8
2.1几何光学基本定律 ]}KoW?M
~FnB!Mh}?
2.1.1光波、光线与光束 'hTA O1n8
,QDS_u$xi&
2.1.2几何光学的基本定律 ;.Lf9XJ
mlIX>ss|7B
2.1.3费马原理 gk"0r\Eq
N! 7r~B
2.1.4马吕斯定律 ]2^tV.^S^
Gi7jgv{{
2.2几何光学成像基础 wz!a;]agg
0* G 5Vd
2.2.1光学系统 _cz&f %qr
yc./:t1at>
2.2.2光学成像的基本概念 }( x|
<AZ21" oR/
2.2.3单个折射球面成像 hD~P)@^
AJ0qq
2.2.4透镜成像 X bF;
ttEQgkd`
2.3理想光学系统 tTWeO AF
fZoV\a6Kj
2.3.1理想光学系统的定义 7@[3]c<=
=5NM
=K
2.3.2理想光学系统的物像关系 {fkW0VB;
xM ]IU
<
2.4光学像差 RR2Q
2k\i/i/Y
2.4.1球差 Va^AE uzF
O]ZP- WG
2.4.2彗差
6`sOhVD
I y?_2 m
2.4.3像散 Au+SCj
DP2 ^(d<
2.4.4场曲 5O.dRp7d J
zdDn.
vG
2.4.5畸变 71AR)6<R
*gu 4%
2.4.6色像差 QPe+K61U
@"M%ZnFu
2.5典型光学成像系统 "CYh"4]@rD
uZs m=('ww
2.5.1放大镜 :D-xa!7
9zdp 8?T
2.5.2显微镜成像 "NU l7ce.R
j, SOL9yg
2.5.3望远镜成像 Q>\y%&df
I] qml2
本章小结 |ITSd%`3_
hFORs.L&G
思考题 ahagt9[,:F
zd) 2@jX=
第3章人眼视觉系统 xkv2#"*v
L2s)B
3.1光源与色温 V K/;ohTTP
sb
3l4(8g
3.2人眼的构造 w(w%~;\kLP
TH_Vw,)
3.3人眼视觉机理 > Q wZt
FA 1E`AdU
3.3.1人眼视觉形成过程 !^Mk5E (
9>qc 1z
3.3.2亮度、颜色与立体感觉 qX PT1%+)y
auOYi<<>W
3.3.3人眼视觉特性 65FdA-4
f
=H,B Q
3.4人眼的彩色视觉 NTR w:'
!!Tk'=t9"3
3.4.1彩色三要素 PV? XpT
0sjw`<ic
3.4.2三基色原理与混色方法 ;6N@raP7
xk}(u`:.
3.4.3配色方程 +MG (YP/ l
;IhkGPpWP
3.4.4彩色模型 qzv$E;zAl
w H&Rjn
本章小结 zh5{t0E}C
&I8,<(`
思考题 MpbH!2J
'L #qR)t
第4章照相机成像原理与技术 ?}*A/-Hx0U
Wc4K?3 ZM
4.1传统照相机发展回顾 8+Lig
8Rq+eOP=S
4.2传统照相机成像原理与技术 sa\v9
Wx}+Vq<q
4.2.1针孔照相机 8" Z!: =A
O@U[S.IK
4.2.2传统照相机的基本结构 lh m=( 7Y
4] $cf:
4.3数码照相机成像原理与技术 7+aTrE{
-Z&6P T7
4.3.1数码照相机的特点 Ba/Z<1)
z n5
4.3.2数码照相机的分类 }a@ZFk_>
41%B%K*
4.3.3数码照相机的技术指标 t?^C9(;6
Ij>x3L\-
4.3.4数码照相机的系统结构 VNx|nP&
}?B=R#5
4.4全息成像技术 T:Dp+m!\{
%-@`|
4.4.1全息成像的基本原理 ocwRU0+j
gx&BzODPd0
4.4.2全息成像的优势和应用 E^S[8=
bu"R2~sb
本章小结 _H|c _
H`4H(KWm
思考题 8;7Y }c
T{M~*5$
第5章电视成像原理与技术 GW$ (E*4q
Y >-|`2Z
5.1电视基础 U Jkg|eu
-X(%K6{
5.1.1视频信号 Fz7(Kuc
' pOtd7Vr
5.1.2像素传输 Q[i/]
P8.tl"q
5.1.3电子扫描 }x4,a6^
bL 5z%bV
5.1.4光电变换与电光变换 cOra`7L`
h+|3\>/@9{
5.2模拟电视信号 -bSe=09;S|
fA Wjk&9
5.2.1黑白电视信号 ~*D)L'`2M
?}sh@;]*h
5.2.2彩色电视信号 j.4oYxK!s/
SV .\B
5.3模拟电视制式 -CW&! oW
Lys4l$J]
5.3.1彩色电视制式 k ;:v~7VF
"Iu[)O%
5.3.2亮度信号与色差信号 p8y_uN QE
`pY\Mmgv1
5.3.3彩色电视频带压缩原理 eSXt "t
9@C3jZ+9`H
5.3.4色度信号与色同步信号 _#9:cH*
9"R]"v3BA
5.3.5兼容制彩色电视制式 4 8M)A
Y- &r_s_~
5.4模拟电视广播系统 m `
cw:
;nG"y:qq
5.4.1电视信号的摄取 OxX{[|!`
8%JxXtWW`
5.4.2电视信号的处理 G5Y5_r6Gu
%JDG aG'
5.4.3视频全电视信号和射频全电视信号 1Nx.aj i
LU4\&fd
5.4.4电视信号的发射 TCp!4-~,
m}0US;c#f
5.4.5电视信号的传输 I.tJ4
ed*Cx~rT
5.4.6电视信号的接收 $ *K5
} gyJaM A
5.4.7有线电视系统 _:0<]<x?
MK[l*=\s
5.5数字电视系统 4NbX! "0
I"@X~Y7}
5.5.1数字电视的基本概念 W^0F(9~!(
r9@O `i
5.5.2模拟电视信号数字化 l?(nkg["nY
}uWJ
5.5.3数字电视信号频带压缩 $G5m/[KDI
MQE=8 \
5.5.4电视信号的数字处理 nul? 5{z@
C<fWDLwYqV
5.5.5数字电视信号接收 oT&JQ,i[2Q
wKum{X8
5.6电视显示技术 2.}<VivT
Dqe)8 r
5.6.1电子显示器件的分类 z c]F
m\7-/e2 a
5.6.2液晶显示器 >1a- }>r
IGT~@);
5.7高清晰度电视 wQ!~c2a<8
>h<eE v/
5.7.1高清晰度电视的基本概念 ;|w & n
93 x.b]] "
5.7.2几种HDTV制式 :q~qRRmjBe
c }ivYH?`w
本章小结 EG&^;uU
p*!@z|F>U
思考题 P~ _CDh.N
p\:_E+lsU
第6章红外成像原理与技术 i2.y)K )
4DEsB)%X
6.1引言 J:f>/
V|}9d:&O
6.2红外辐射的物理性质 lZ0+:DaP2
BQSA;;n]
6.2.1红外辐射的基本概念 >?'q P ]
&o^ wgmS
6.2.2红外辐射定律及特性 WRh &4[G'
_XXK1H x
6.2.3红外辐射在大气中的传输 7 t5X
Y@KZ:0<
6.3主动式红外成像系统 ro@Zbm;P
Cd' P
6.3.1红外光学系统 p$f# W
POH >!lHu
6.3.2红外变像管 =/6.4;8
>1pD'UZIy7
6.3.3直流高压电源 34YYw@?}Y
D> Z>4:EM
6.3.4红外探照灯 n8[sR;r5f
Rt7}e09HV
6.3.5红外选通技术 v7Knu ]
ol!o8M%Q
6.4红外热成像系统 kSU5
}
ty P-J4J
6.4.1热成像光学系统 |GK [I
;zs*Zd7h M
6.4.2红外热成像系统的摄像方式 P(X# w
oge^ 2
6.4.3红外检测器 oCy52Bm.!
r{\cm
Ds
6.4.4制冷器 C$ *`c6R
8S]Mf*~S'
6.4.5信号处理与显示 F1 M@$S ,
&@dMk4BH<
6.4.6基本技术参数 a:zx&DwM
MF 5w.@62X
6.5微光成像系统 FVY,CeA.
1Dt"Rcn"4
6.5.1微光夜视仪 ujz
%0Mq;
6sP;O,UX
6.5.2微光电视 EyBdL
FT|*~_@
本章小结 U&u7d$AN P
DIk$9$"<x
思考题 'Dat.@j
> 7;JZuVo
第7章X射线成像原理与技术 *}/xy
SH3
T{uktIO/
7.1X射线成像的物理基础 E*(Q'p9C
Efp=z=E
7.1.1X射线的性质 n:*+pL;
UBqK$2
#
7.1.2X射线管 l $z Nsf.
< ht >>
7.1.3X射线与人体的作用机制 bzJKoxU
~B= \![
7.1.4X射线的衰减规律 UD9h5PgT
dtF6IdAf
7.2模拟X射线成像 b%oma{I=.c
>,] #~d
7.2.1X射线透视 >p<( CVX[
{;p /V\
7.2.2X射线摄影 Ix(4<s
Rw/G =zV@2
7.2.3特殊X射线摄影 qh2.N}lW
{# [a4@B0
7.3数字化X射线成像 I[ 4E?
xDQ$Ui.
7.3.1X射线数字透视系统 y.O? c &!
wR;l"*j
7.3.2计算机X射线摄影系统 4U6{E#
x _2]G'
7.3.3数字化X射线摄影系统 S;t ~"87v*
5vpf;
7.4X射线计算机断层成像 Fj]S8wI
RF;N]A?*
7.4.1概述 JHQ8o5bEQp
.1pEq~>
7.4.2XCT成像原理 |hdh4P$+|
B}M J ?uvA
7.4.3XCT图像重建算法 =?f}h{8x>
c^bA]l^a
7.4.4XCT图像的后处理技术 lp9<j1Wl
v4v+;[a%
7.4.5螺旋XCT ~Fx[YPO,
uZYeru"w
7.4.6双源XCT ]Yj>~k:K
AH7k|6ku<*
7.4.7XCT成像的优缺点 )a}5\V
.U1dcL6
7.4.8XCT成像质量的评估参数 #>,cc?H-
n - =\n6"P
本章小结 }Sh-4:-D
>u4e:/ 5]
思考题 uVk8KMYU
869`jA &7"
第8章核磁共振成像原理与技术 :D,YR(])
3Yf$WE8#l
8.1核磁共振原理 x)?\g{JH
~"wD4Ue
8.1.1核磁共振现象 4ku /3/ 6
C=]3NB>Jc
8.1.2静磁场的分类
F#PJ+W*h
j~{2fd<>
8.1.3射频脉冲的作用 U=t'>;(g
RasoOj$
8.1.4自由感应衰减过程 l6 WcnJ
xC{NIOYn'
8.2核磁共振成像设备结构 <- ?B#
Z\L@5.*ydE
8.2.1主磁体及匀场线圈 Lg ?'1dg
` u}x:f !
8.2.2梯度线圈 Z`*cI
em]K7B=
8.2.3射频线圈 w*
I+~o-
C1/jA>XW
8.2.4计算机系统 n~ql]Ln
"tR.'F[n4P
8.2.5其他辅助设备 Z~ uKT n
% n{W
8.3核磁共振成像的脉冲序列设计 J
v#^GNm
KRtu@;?
8.3.1脉冲序列的基本概念 H6I #Xj
V4-=Ni]k
8.3.2磁共振成像的脉冲序列 c| R/,/
_y9P]@Q7%
8.4磁共振图像重建 -1:Z^&e/
HFr3(gNj@
8.4.1磁共振信号空间定位 9yh@_~rZ
V\ "5<>+O
8.4.2磁共振加权成像 NM@An2
]'Yw#YB
8.4.3磁共振成像的特点与局限 ]cr; PRyv
(HI%C@ e9
8.5磁共振图像的质量评估 ~Hs{(7
5avO48;Vc
8.5.1磁共振信号的影响因素 4I*Mc%dD
Lm|X5RVq
8.5.2磁共振图像质量的评价指标 qJA.+q.e$e
sJoi fl
7
8.5.3磁共振成像生物安全性的因素 m't k#C
m3!M L>nLt
8.6磁共振成像新技术 fYy.>m+P1
ud Fju&!W
8.6.1磁共振血管造影和灌注成像技术 1%"`
=$q%
?U08A{ c
8.6.2磁共振水成像技术 CK(ev*@\D,
md"%S-a_dT
8.6.3功能磁共振成像技术 2-0cB$W+
}NCvaO
8.6.4磁共振波谱成像技术 r%pFq1/'!
7Ca\ (82
本章小结 <&:&qn gg
ts<dUO
思考题 9/Dt:R3QU
ap^=CEf
第9章超声成像原理与技术 ^gzNP#A<'o
1omvE9
%zM
9.1超声成像的物理基础 <UJJ],)^1A
|"qB2.[
9.1.1超声波的分类 #@^w>D6W
C-u/{ C P
9.1.2超声波的描述参量 NCnId}BT
/\cu!yiX
9.1.3超声波在生物组织中的传播 Lc<xgN+cJ
ACO4u<M)
9.2超声换能器与辐射声场 a~ F@3Pd
6;frIl;
9.2.1超声换能器 |HG b.^f?
<C%-IZv$
9.2.2超声辐射场 ;-pvc<_c<
PbUcbb17
9.3基于回波检测的超声成像技术 \t# 9zn>
3C=clB9<
9.3.1A型超声诊断仪 h5rP]dbhXU
VhFRh,J(T
9.3.2M型超声诊断仪 5` '=Ko,N
FJ~_0E#L
9.3.3B型超声诊断仪 A}bHfn|
^>8]3@ Nh
9.3.4专用超声成像仪 Q\#{2!I
;K\N
9.4多普勒型超声检测仪 c4> s E[]
=+}}Sv2
9.4.1超声多普勒测量原理 D4Y!,7WEVt
LQ\
ELJj
9.4.2多普勒血流信息的提取 *C@[5#CA2z
}&T<wm !
9.4.3超声多普勒血流测量仪 -*hb^MvP
%}MA5 t]o
9.5超声成像新技术 r@[VY g~
0*Km}?;0-
9.5.1超声谐波成像技术 {IPn\Bka
E`uaE=Md q
9.5.2三维超声成像技术 ]Uu(OI<)
bI]UO )
9.5.3超声弹性成像技术 ?3, 64[
)xvx6?Ah|
本章小结 m/hi~. D9
8jjk?PUD8
思考题 FK@ f'
R_>TEYZ
第10章其他现代成像技术 0^y@p&;/.
x1:Pj
10.1太赫兹成像技术 `}9 1S
foz5D9sQ
10.1.1太赫兹时域光谱成像技术 [p W1 =tI
-[= AlqL
10.1.2太赫兹光电实时取样成像技术 oB j>9I;
h 76NR
10.1.3太赫兹近场扫描光谱成像技术 !/4 V^H
1( ?CNW[
10.1.4太赫兹连续波成像技术 W?^8/1U
cCh0?g7nV
10.2量子成像技术 yxC M l.
"6E1W,|{
10.3光场成像技术 y4/ >Ol]
20/P M9
10.3.1光场定义及其获取方式 53`9^| :
/=muj9|+s
10.3.2基于光场的数字重聚焦技术 X40la_[.
F9k
I'<Q
10.3.3基于光场的合成孔径成像技术 g<2lPH
T Oco({/_/
10.3.4基于光场的显微成像技术 7~kpRa@\P
} )zB".
10.4光声成像技术 ]{AOh2Z.hv
XW U v P
10.4.1光声层析成像技术 f/0v'
Jt
}RA3$%3
10.4.2光声显微成像技术 vL nq %@x
vJTfo#C|
10.4.3光声成像的性能指标 Y8 J ;+h9
l&6U|q`
本章小结 nE]~E xr
iHE0N6%q
思考题 *R_' $+
%A)-m 69
参考文献 h/ LR+XX!
|