现代光电子成像技术概论 (平装) 7564034041,978756403

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《现代光电子成像技术概论》是工业和信息化部国防科技工业教育“十一五”规划国防特色专著之一。内容涉及X射线及短波辐射成像、紫外线成像、可见光成像、微光成像、红外成像、微波成像、遥感成像、高速摄影摄像、光子计数成像和医疗成像等现代光电子成像器件和系统技术,分别详细介绍它们的系统组成、工作原理、特性参数、测试评价及其最新发展动态等。学习掌握这一高新技术,对研究、开发、应用各类观察、瞄准、测距、跟踪、制导、告警,测绘以及航天遥感、高速摄影、弱光探测、医疗诊断和生物研究仪器,具有重要实用意义,对从事相关领域科研、教学、生产和应用的读者,有一定参考和借鉴作用。
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《现代光电子成像技术概论》是国防特色学术专著·光学工程类
目录
第一章 绪论 1.1 光电子成像技术的意义和作用 1.1.1 神奇的人眼视觉及其局限性 1.1.2 光电子成像系统的物理功能及技术特点 1.1.3 光电子成像系统构成、工作原理及工作模式 1.1.4 光电子成像器件和显示器件一般原理 1.2 光电子成像技术基本科学问题探讨 1.2.1 “成像”一词的来源 1.2.2 现代光电子成像技术的数理含义 1.2.3 现代光电子成像技术基本科学问题诠释 1.3 本书的编著思路和技术特点 第二章 辐射源、目标及大气特性 2.1 引言 2.2 辐射源电磁波谱 2.3 辐射源特性及其度量 2.3.1 辐射源特性 2.3.2 辐射度量 2.4 辐射源分类 2.5 绝对黑体及其基本定律 2.5.1 绝对黑体与灰体 2.5.2 黑体辐射基本定律 2.6 常见的辐射源 2.7 激光器原理及其应用 2.7.1 激光器x_-f乍原理 2.7.2 激光器技术特点 2.7.3 激光器在光电子成像技术中的应用 2.8 辐射能在大气中的传播 2.8.1 辐射能在大气中传播的一般规律 2.8.2 水平能见度和消光指数 2.9 典型目标的辐射和反射特性 2.9.1 典型目标的辐射特性 2.9.2 典型目标的反射特性 2.9.3 水下光学吸收(透射)特性 第三章 固体光电子成像器件 3.1 引言 3.2 固体光电子成像器件分类及性能 3.2.1 固体光电子成像器件分类 3.2.2 固体光电子成像器件性能参数 3.3 红外探测成像器件 3.3.1 概述 3.3.2 红外成像器件原理结构 3.4 CCD、CMOS成像器件系列 3.4.1 概述 3.4.2 (2CI)典型结构和工作原理 3.4.3 (2M()S成像器件典型结构和工作原理 3.4.4 EMCD典型结构和工作原理 3.4.5 1CCD典型结构和工作原理 3.4.6 EBCD典型结构和工作原理 3.5 短波辐射固体成像器件 3.5.1 概述 3.5.2 固体紫外(日盲)探测成像器件 3.5.3 固体X线探测成像器件 3.5.4 固体7线探测成像器件 3.5.5 EB——MAMA多阳极阵列探测成像器件 第四章 真空光电子成像器件 4.1 引言 4.2 真空光电子成像器件技术发展动态 4.3 真空光电子成像功能部件物理基础 4.3.1 半导体外光电效应和光阴极 4.3.2 光电倍增管和微通道板电子倍增原理 4.3.3 光纤光学成像元件 4.3.4 电致发光显示器件——荧光屏 4.3.5 电子光学透镜成像原理 4.4 真空光电子成像器件原理、功能和结构 4.4.1 真空光电子成像器件工作原理 4.4.2 真空光电子成像器件四大功能 4.4.3 真空光电子成像器件典型结构 4.5 真空光电子成像器件特性参数 4.5.1 真空光电子成像器件特性参数分类 4.5.2 真空光电子成像器件特性参数 4.6 双近贴聚焦像像增强器(wII)极限性能估算 4.6.1 WII极限灵敏度估算 4.6.2 WII极限分辨率估算 4.6.3 WII极限信噪比估算 第五章 图像显示技术 5.1 引言 5.1.1 图像显示系统组成及功能 5.1.2 显示器技术发展动态 5.2 图像显示器特性参数和性能评价 5.2.1 图像显示器特性参数 5.2.2 图像显示器性能评价 5.3 液晶显示技术 5.3.1 液晶显示器基本工作原理 5.3.2 微型液晶显示技术 5.3.3 LCoS工作原理 5.3.4 LCOS的优点 5.4 液晶光阀投影显示技术 5.4.1 液晶光阀 5.4.2 光寻址方式液晶光阀用途 5.4.3 大屏幕投影显示应用系统 5.5 立体显示技术 5.5.1 高现场感显示与空间成像型显示器 5.5.2 空间成像型显示方式的分类与问题 5.6 数字式微反射镜显示(DMD)技术 5.6.1 数字式微反射镜器件 5.6.2 DMD光开关原理 5.6.3 DMD数字化光处理器(DLP) 5.6.4 数字化光处理的技术特征 5.6.5 数字化光处理系统 5.7 阴极射线管(CRT)显示技术 5.7.1 CRT显示原理 5.7.2 CRT的典型结构与工作原理 5.8 等离子体显示(PDP)技术 5.8.1 彩色PDP结构及工作原理 5.8.2 PDP显示器的应用和前景 5.9 有机发光薄膜二极管显示(OLED)技术 5.9.1 OLED结构及工作原理 5.9.2 有机发光二极管(OLED)优点 5.9.3 OLED应用及发展动态 5.1 0大屏幕显示技术 5.1 0.1 球幕多光谱显示技术 5.1 0.2 LED大屏幕显示技术 第六章 光学成像系统和光学传递函数 6.1 引言 6.2 几何光学概述 6.2.1 几何光学的有效性及其基本定律 6.2.2 光学系统成像的几何光学理论 6.2.3 理想光学系统及其物像关系 6.2.4 平面镜棱镜系统的成像特点及其应用 6.3 几何像差理论简介 6.4 光学薄膜技术简介 6.4.1 功能特点及应用背景 6.4.2 光学系统用的特种薄膜 6.5 几种典型光学系统 6.5.1 微光夜视光学系统 6.5.2 红外光学系统 6.6 光学传递函数OTF 6.6.1 概述 6.6.2 光学传递函数原理 6.6.3 光学传递函数的物理意义 6.6.4 光学传递函数的计算 6.7 光学成像技术的最新发展 6.7.1 二元光学元件工作原理和制作方法 6.7.2 热像仪折衍射混合物镜光学系统 6.7.3 环境温度补偿折衍混合红外光学系统 6.7.4 数字化、网络化设备中的微光学元器件 第七章 光电子成像系统总体性能评价和分析 7.1 引言 7.2 人眼的视觉特性 7.2.1 神奇的人眼视觉及其局限性 7.2.2 人眼视觉三要素 7.2.3 人眼视觉光谱灵敏度分布 7.2.4 人眼视觉对比灵敏度与景物亮度的关系 7.3 系统能量链评价方法 …… 第八章 微光夜视技术 第九章 红外热成像技术 第十章 激光成像技术 第十一章 光电稳定与跟踪技术 第十二章 遥感光电子成像技术 第十三章 光电成像系统建模住址评估技术 第十四章 光子计数成像技术 参考文献
序言
光电子成像是以光子、光电子作为信息载体,研究图像捕获、转换、增强、处理、显示、传输及存储物理过程的一门综合性学科。自1934年G.Holst发明第一只红外变像管算起,已有70多年的历史,发展异常迅速,内容不断扩展。现代光电子成像技术,通过一些特殊设计制造的高灵敏、高分辨、宽光谱、快响应、大动态范围的光电子成像器件及系统,弥补或克服人眼在空间、时间、灵敏度和响应波段等方面存在的视觉局限性的不足,把人眼不能看见或不易看见的微弱光、红外光、紫外光、X射线、y射线及其他电磁辐射所形成的静态和动态的景物,变为人眼可见的图像,从而成为人类当今获取809/6以上外界信息的重要高新技术手段。在人类迈向信息社会的今天,光电子成像技术在观察、瞄准、测距、跟踪、制导、告警,以及航天遥感、高速摄影、弱光探测、医疗诊断和生物研究等军民两用领域,得到越来越广泛的应用,为人类精神文明和物质文明的进步,提供了强有力的技术支持。 本书的编著者在我国光学领域享有盛名的西安应用光学研究所长期从事海、陆、空、天及民用光电探测及成像装备的研发工作,在学习继承前人成果的基础上,结合各自相关领域研究、生产与指导研究生教学的实践,形成了自己独特的理解和丰富的体会,使本书具有我国自己鲜明的特色。书的内容是极为广泛和全面的,它涉及X射线及短波辐射成像、紫外线成像、可见光成像、微光成像、红外成像、激光成像、遥感成像、高速摄影摄像、光子计数成像和医疗成像等有关现代光电子成像器件和系统技术。全书共十七章,分别介绍上述现代光电子成像技术的系统组成、工作原理、特性参数、测试评价和最新发展动态等。 本书的编写和出版出色地完成了工业和信息化部国防科技工业教育“十一五”(国防特色专著)的规划任务,是在光电子成像领域具有系统性、科学性的一本专著。
文摘
插图: 1.1.1神奇的人眼视觉及其局限性大家知道,人眼是一种结构非常灵巧、功能非常齐全的成像系统,它与人脑视神经系统相结合,能分清外界场景的五光十色,能用其体视感判断目标的远近、大小、细节及灰度层次,能用其暗适应和亮适应能力自动调节输入照度的强弱。正是这种独特的“视觉”分辨能力使人类从生下来开始,与其他感觉器官(耳一声觉、鼻一嗅觉、舌一味觉、身一触觉)一起,去逐渐认识世界,增长知识,服务社会。在这种主客观信息交流互动的过程中,人类通过裸眼(不佩戴其他光学、光电成像器材)所获得的视觉信息,占上述所有感觉信息的80%以上。但是,人眼视觉却天生具有以下四大局限性: (1)光谱响应范围有限:只能分辨可见光(红橙黄绿青蓝紫,0.38~0.76km); (2)时间响应速度有限:只能分辨静止或运动速度很慢的目标,时间分辨率几十毫秒级; (3)照度动态范围有限:只能在白天有正常的视力,照度范围10~10。1x; (4)空间分辨能力有限:正常照度下,正常视觉角分辨能力≥1(弧度分),对再远或细节再小的目标就无能为力了。 1.1.2光电子成像系统的物理功能及技术特点为了满足人类不断增长的物质文明和精神文明建设的需要,人们发明了各种各样的光学和光电子成像系统,用来弥补人眼的上述固有缺陷,提高其空间分辨能力和时间分辨能力,拓宽其光谱响应范围和照度动态范围。这些光学及光电仪器包括: 光学成像仪器:显微镜、望远镜和照相机及各类光电子成像系统; 光谱分析仪器:棱镜/光栅光谱仪器,傅里叶变换光谱仪等; 光学计量仪器:长度、角度、平直度、表面粗糙度、光学、光度、光谱计量设备; 光学测试仪器:测量显微镜、工具显微镜、侧角仪、经纬仪、象限仪、水准仪等。
ISBN7564034041,978756403
出版社北京理工大学出版社,北京航空航天大学出版社,哈尔滨工程大学出版社,哈尔滨工业大学出版社,西北工业大学出版社
作者向世明
尺寸16