雷达极化信息处理及其应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防工业出版社

作者:庄钊文

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:26.00元

装帧:

isbn号码:9787118019384

丛书系列:

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《先进光学成像技术：从理论到实践》 内容简介 本书系统阐述了当前光学成像领域的前沿理论、关键技术及其在科学研究与工程应用中的实践案例。全书结构严谨，内容涵盖了从基础光学原理到复杂成像系统的全貌，旨在为光学工程、信息科学、生物医学工程等领域的科研人员、工程师及高年级学生提供一份全面而深入的参考指南。 第一部分：光学成像基础与前沿理论 本部分奠定了全书的理论基石，深入剖析了光与物质相互作用的基本规律，并引出新兴的成像范式。 第一章：波动光学与成像系统基础 详细回顾了光的波动性质，包括光的传播、衍射和干涉理论。重点讲解了傅里叶光学在成像系统分析中的应用，阐述了点扩散函数（PSF）、调制传递函数（MTF）等关键性能指标的物理意义和数学描述。讨论了传统透镜系统的像差校正原理，包括球差、彗差、像散和色差的成因及补偿方法，为理解现代复杂成像系统打下坚实基础。 第二章：量子成像与光子统计 本章聚焦于超越经典衍射极限的成像技术。探讨了光子统计学在低光照成像中的重要性，特别是泊松噪声和散粒噪声的特性。深入介绍了量子成像的基本概念，包括纠缠光子对的产生、探测机制，以及量子关联如何用于提高信噪比（SNR）或实现超分辨率成像。讨论了单光子雪崩二极管（SPAD）和强度关联相机（ICCD）等新型探测器的原理与应用。 第三章：深度学习在图像重建中的应用 随着计算能力的飞速发展，深度学习已成为图像重建领域的核心驱动力。本章详细介绍了卷积神经网络（CNN）、生成对抗网络（GAN）在改善成像质量方面的最新进展。内容包括如何利用深度网络进行去噪、去模糊和超分辨率重建。特别关注了欠采样数据重建问题，例如在计算断层扫描（CT）和磁共振成像（MRI）中的快速重建算法。探讨了网络结构设计、损失函数选择以及数据驱动模型的泛化能力和鲁棒性问题。 第二部分：关键光学成像技术剖析 本部分着重介绍了几种在不同应用场景中具有决定性作用的先进成像技术。 第四章：计算层析成像技术 层析成像技术是三维信息获取的关键。本章系统梳理了X射线计算机断层扫描（CT）、光学相干层析成像（OCT）和电磁层析成像（EIT）的原理。详细分析了投影数据采集的几何约束、运动伪影的校正方法。重点阐述了迭代重建算法，如滤波反投影（FBP）、代数重建技术（ART）和基于正则化的优化方法（如Tikhonov正则化、Total Variation（TV）正则化）。对于OCT，深入探讨了时域和频域OCT在生物组织深度剖析中的优势与局限。 第五章：衍射光学与超表面技术 本章探讨了如何通过控制光的相位和振幅分布来实现传统元件难以达到的成像功能。阐述了菲涅耳衍射元件（DOE）的设计原理，包括基于傅里叶变换和几何光学的方法。重点介绍了超表面（Metasurface）——二维亚波长结构阵列——的理论基础，如单元结构对局域电磁场的影响。展示了超表面在实现紧凑型高分辨率成像镜头、偏振控制和光束整形等方面的突破性应用。 第六章：高光谱与偏振成像系统 高光谱和偏振信息能够揭示物质的光谱响应和表面结构特性，是材料识别和目标区分的重要依据。本章首先介绍了高光谱成像的基本模式，包括推扫式、瞬时视场（IFOV）和快照式（Snapshot）成像的优缺点。讨论了高光谱数据的压缩感知和特征提取方法。随后，系统地分析了偏振成像的物理模型，包括斯托克斯矢量、琼斯矩阵和穆勒矩阵。展示了如何通过多帧偏振测量实现对目标表面粗糙度、介质厚度和化学成分的无损反演。 第三部分：应用与前沿展望 本部分将理论和技术应用于具体的工程挑战和新兴领域，并展望了未来的发展方向。 第七章：生物医学显微成像 生物医学成像对分辨率、速度和细胞损伤程度有着极高的要求。本章详细介绍了几种突破衍射极限的显微技术，如受激发射损耗（STED）显微镜、光活化定位显微镜（PALM）和结构光照明显微镜（SIM）。探讨了荧光探针的设计与优化，以及活细胞成像中的实时跟踪技术。此外，还讨论了内窥镜技术的发展，如何将复杂的成像系统微型化以适应体内诊断的需求。 第八章：机器视觉与自主导航中的成像 在机器人和自动驾驶领域，可靠的环境感知至关重要。本章聚焦于三维深度感知技术，包括基于结构光、飞行时间（ToF）和立体视觉的深度图生成。深入分析了点云数据的配准、滤波和语义分割技术。讨论了相机标定在确保深度测量精度中的作用，以及多传感器信息融合（如激光雷达、相机和惯性测量单元融合）的算法框架，以应对复杂光照和天气条件下的鲁棒性要求。 第九章：前沿挑战与未来展望 本章总结了当前光学成像技术面临的主要瓶颈，并展望了未来的研究热点。讨论了极端条件下的成像问题，如水下清晰成像、高对比度星光成像。重点探讨了“无透镜成像”（Lensless Imaging）的潜力，包括通过计算方法重构全场信息。最后，展望了自适应光学系统在克服大气湍流和介质畸变方面的持续改进，以及智能光学系统（Self-calibrating and Self-correcting Optics）的发展趋势。 本书不仅提供了扎实的理论基础，更融合了最新的研究成果和工程实践经验，是光学成像领域研究人员不可或缺的专业参考书。

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这本书的章节逻辑构建堪称教科书级别的典范。开篇没有急于深入技术细节，而是用一种宏观的视角，清晰地勾勒出了整个信息处理领域的发展脉络和当前面临的核心挑战。作者在引言部分就精准地抓住了读者的兴趣点，让人感受到作者对这个领域的深刻洞察力。随着阅读的深入，内容的推进显得尤为顺畅，每引入一个新概念，都会前置必要的背景知识铺垫，过渡自然得像是水到渠成。作者似乎非常懂得如何引导读者的思维，总能在关键转折点设置一个小小的总结或启发性的提问，促使读者停下来反思和消化前文。特别是当涉及到系统性的算法流程时，作者采用了模块化的叙述方式，使得整个复杂流程被拆解成了若干个易于理解的小单元，极大地降低了学习的认知负荷。这种层层递进、步步为营的结构安排，体现了作者深厚的学术功底和卓越的教学能力。

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语言风格上，这本书呈现出一种罕见的平衡感——既有学术著作的严谨与精确，又不失面向工程实践者的清晰与直白。作者在阐述专业术语时，从不吝啬给出详尽的定义和多角度的解释，确保了即便是有不同背景的读者也能快速对齐认知基准。行文间，偶尔会穿插一些简短的、具有启发性的案例分析或历史典故，这些“润滑剂”有效地调和了纯粹技术内容的枯燥感，使得阅读过程充满活力。作者似乎有一种神奇的能力，能将晦涩的数学表达转化为具有物理意义的描述，这对于我们这些更注重应用和理解底层原理的人来说，简直是福音。他不仅仅是罗列公式，更是在解释公式背后的“为什么”和“如何用”。这种将理论与实践紧密结合的叙述方式，让每一页的文字都充满了实际操作的指导价值。

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