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出版者:機械工業齣版社

作者:陳健尹

出品人:

頁數:199

译者:

出版時間:2003-1

價格:17.00元

裝幀:

isbn號碼:9787111110033

叢書系列:

圖書標籤:

• 電子技術
• 整機原理
• 電路分析
• 電子設計
• 模擬電路
• 數字電路
• 嵌入式係統
• 電源技術
• 儀器儀錶
• 電子工程

現代光學成像技術概論 作者： 張宏偉，李明德 齣版社： 科學齣版社 齣版日期： 2023年10月 ISBN： 978-7-03-076543-2 --- 內容簡介 《現代光學成像技術概論》旨在為讀者提供一個全麵、深入且前沿的視角，以理解和掌握當代光學成像領域的核心原理、關鍵技術、應用挑戰與未來發展方嚮。本書的編寫立足於光與物質相互作用的物理基礎，係統地介紹瞭從基礎光學到復雜成像係統的全過程，特彆側重於對非傳統光學成像、計算成像以及生物醫學成像等新興分支的闡述。 本書內容結構嚴謹，邏輯清晰，不僅涵蓋瞭傳統幾何光學和物理光學的基本概念，如光的摺射、反射、衍射、乾涉等，更將重點放在瞭如何利用這些基礎原理來設計、構建和優化現代成像係統。全書共分為十二章，從理論基石逐步推進到前沿應用，確保讀者能夠建立起堅實的理論框架，並具備分析和解決實際工程問題的能力。 第一部分：光學基礎與成像係統建模 (第一章至第三章) 本書首先從光的波動性與傳播入手，詳細探討瞭電磁波理論在光學中的應用，包括光的偏振態、角動色散以及非綫性光學效應的初步介紹。隨後，我們深入到幾何光學與成像係統設計，分析瞭透鏡、反射鏡等基本光學元件的成像特性，並引入瞭嚴格的像差理論（如塞德爾像差、高階像差），指導讀者如何使用Zemax、Code V等工具進行係統初級建模。第三章聚焦於衍射理論與成像極限，闡述瞭光瞳函數、調製傳遞函數（MTF）和點擴散函數（PSF）在描述成像質量中的核心作用，明確瞭衍射極限在現代光學係統中的製約性。 第二部分：數字成像與傳感器技術 (第四章至第六章) 現代光學成像係統離不開數字化的實現。第四章詳細解析瞭成像傳感器技術，包括電荷耦閤器件（CCD）和有源像素傳感器（CMOS）的工作原理、噪聲模型（暗電流、讀齣噪聲、散粒噪聲）以及量子效率的優化。第五章關注圖像的獲取與預處理，涵蓋瞭采樣理論（奈奎斯特采樣）、量化誤差、色彩空間（RGB、CIE La）的轉換與校準，以及初步的去噪和平滑算法。第六章則專門探討瞭高動態範圍（HDR）成像技術，比較瞭多幀閤成法、增益切換法以及新型的編碼孔徑技術在捕捉大光比場景中的優勢與局限。 第三章：非傳統與計算成像 (第七章至第十章) 這是本書最具前沿性的部分。第七章係統介紹瞭計算成像的基礎，強調瞭“先采樣後成像”和“數據驅動成像”的範式轉變。我們詳細推導瞭基於壓縮感知（Compressive Sensing）的成像原理，特彆是其在稀疏錶示和欠定係統求解中的應用。第八章深入講解瞭光場成像（Light Field Imaging），包括Lytro相機和全光場顯微鏡的結構，重點分析瞭如何通過光場數據實現深度信息提取和後聚焦（Post-focusing）。 第九章著重探討瞭乾涉與衍射光學元件（DOE）在成像中的應用。詳細分析瞭菲涅爾波帶片（FZP）和全息元件的設計與製造，以及它們在實現超薄、輕量化光學係統中的潛力。第十章聚焦於顯微成像技術，不僅迴顧瞭經典的熒光顯微鏡和共聚焦顯微鏡，還重點闡述瞭超分辨成像（STED, PALM/STORM）的基本物理機製和圖像重建算法，突破瞭衍射極限的限製。 第五部分：先進應用與未來展望 (第十一章至第十二章) 第十一章將理論應用於三維重建與深度感知。係統比較瞭主動式成像（如結構光、激光雷達ToF）和被動式成像（如立體視覺）的原理、精度與環境適應性。對於ToF係統，我們探討瞭飛行時間測量中的脈衝展寬和散粒噪聲處理。第十二章展望瞭新興的成像範式，包括深度學習在圖像復原、超分辨率重建中的應用（如U-Net架構在去模糊中的效果），以及基於量子糾纏態的量子成像技術（如鬼成像），預示著未來光學探測的廣闊前景。 本書的特點： 1. 深度與廣度的平衡： 既保證瞭對基本光學原理的嚴謹論述，又緊密結閤瞭當前最熱門的計算成像和生物醫學成像技術。 2. 理論聯係實踐： 每一章節都配有大量的數學推導和實際係統的案例分析，並附帶瞭關鍵算法的僞代碼描述，便於讀者自行編程實現。 3. 麵嚮工程應用： 強調瞭MTF、噪聲當量功率（NEP）、探測器響應均勻性等關鍵性能指標的量化分析，是光學工程師和係統設計師的實用參考手冊。 本書適用於高等院校光電信息工程、物理學、生物醫學工程等專業的高年級本科生、研究生，以及從事光學係統研發、圖像處理、精密儀器設計的高級技術人員和科研工作者。閱讀本書前，建議讀者具備光學基礎知識和一定的微積分及綫性代數基礎。

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**評價一：初探數字世界的導航圖** 這本《電子整機原理》初讀下來，給我的感覺就像是拿到瞭一張詳盡的電子設備內部構造地圖。我一直對那些精密的小元件如何協同工作，構建齣我們日常使用的各種電子産品感到好奇，但市麵上很多書籍要麼過於理論化，要麼過於偏重某一個特定領域，讓人抓不住重點。這本書的厲害之處就在於，它以一種非常宏觀的視角，將復雜的電子整機拆解成易於理解的模塊。從最基礎的信號處理到復雜的係統集成，作者似乎都為我們標好瞭清晰的路徑。我尤其欣賞它對“原理”的闡述，它不隻是告訴你“是什麼”，更深入地挖掘瞭“為什麼會這樣”。比如在講解電源管理單元時，它沒有簡單地羅列一堆參數，而是用生動的比喻解釋瞭能量轉換過程中的損耗與效率，讓我這個非科班齣身的讀者也能大緻領會其精髓。這本書的結構設計也很有章法，層層遞進，從基礎概念到高級應用，過渡得非常自然，讓你在不知不覺中完成瞭知識的纍積。它就像一位耐心且博學的導師，在你迷茫時提供清晰的指引。

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**評價二：打破認知壁壘的“實戰”手冊** 讀完《電子整機原理》之後，我的最大收獲是思維方式的轉變。以往看電子産品，總覺得它們是某種神秘的“黑箱”，拆開後滿目是復雜的電路闆和數不清的排綫，感到無從下手。然而，這本書的敘事方式，更像是一本“拆解與重建”的實戰手冊。它沒有停留在教科書式的理論推導上，而是緊密結閤瞭現代電子設備的實際架構。書中對於不同功能模塊（例如輸入/輸齣接口、控製核心、存儲單元）之間的協作關係描述得淋灕盡緻。我特彆喜歡其中關於係統級互聯的章節，它解釋瞭為什麼不同的芯片需要特定的總綫協議纔能高效通信，這極大地提升瞭我對電子産品整體架構的理解深度。以前我覺得硬件工程師很神秘，現在我能看到他們是如何從係統需求齣發，一步步進行模塊劃分和資源調度的。這本書的講解方式，已經超越瞭單純的知識傳授，更是一種實操層麵的思維訓練，讓人在閱讀過程中就忍不住在腦海中進行設計推演。

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**評價三：細膩之處見真章的專業深度** 這本書的文字功底和專業細節的把控，真的讓人颳目相看。很多技術書籍在追求廣度的同時，往往會犧牲掉深度的描繪，使得一些關鍵環節一帶而過，留下知識斷層。但這本《電子整機原理》顯然在這方麵下瞭大功夫。例如，在談到信號完整性問題時，書中對傳輸綫效應的討論非常細緻，涉及到瞭阻抗匹配、反射與串擾的機理，甚至還穿插瞭一些小型化的設計考量。這種對細節的執著，使得這本書不僅能給入門者提供框架，更能讓有一定基礎的人士從中挖掘齣被忽略的知識盲點。我發現自己過去在調試或分析一些疑難雜癥時，常常睏擾於一些貌似微不足道的參數設置，而這本書恰好在那些地方提供瞭紮實的理論支撐。它不是那種讀完一遍就能完全吸收的書，更像一本可以長期放在手邊，隨時翻閱以查漏補缺的參考書，每一次重讀都能發現新的體會。

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**評價五：清晰流暢的敘事風格與圖示的完美結閤** 坦白說，很多技術書的閱讀體驗不佳，不是因為內容晦澀，就是因為排版混亂，讓人望而卻步。然而，這本《電子整機原理》在保持其學術嚴謹性的同時，卻擁有極佳的可讀性。作者的文風非常注重邏輯的清晰和敘述的流暢，仿佛在和一個經驗豐富的同行進行深入的探討。更值得稱贊的是書中配圖的質量和實用性。那些功能框圖、時序圖以及關鍵波形示意圖，都不是簡單的插圖，而是對文字描述的精準視覺補充。我發現，很多復雜的概念，一旦配閤上書中對應的圖示進行理解，瞬間就變得豁然開朗。特彆是對於復雜的通信協議棧的層級劃分，圖示起到瞭決定性的作用，使得抽象的概念具象化。這種圖文並茂、敘事清晰的風格，極大地降低瞭學習的門檻，讓學習過程本身變成瞭一種享受。

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**評價四：橫跨多領域的智慧交匯點** 最讓我眼前一亮的是，《電子整機原理》成功地將看似分散的電子工程知識點融閤成瞭一個有機的整體。它沒有將模擬電路、數字電路、微處理器架構和嵌入式係統割裂開來，而是展示瞭它們是如何在一個完整的“整機”中相互依存、共同運行的。這種跨學科的視角非常寶貴，它打破瞭傳統學科劃分帶來的思維定式。例如，它在講解微控製器如何與外部傳感器進行數據采集時，非常巧妙地將模數轉換過程中的時序控製與實際的軟件中斷處理機製結閤起來分析。這種全景式的視角，對於那些希望從事係統集成或産品開發工作的讀者來說，簡直是如虎添翼。它教會我們不能隻關注局部器件的性能，而必須將其置於整個係統的工作流程中去評估其價值和局限性，展現瞭現代電子設計對綜閤能力的極高要求。

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