原書序
關於作者
第1章緒言1
參考文獻3
第2章聲學及其成像的物理基礎4
2.1引言4
2.2聲在固體中的傳播4
2.2.1綫性波動方程的導齣及其解4
2.2.2綫性聲學波動方程和新應力場方程中的對稱性5
2.3應用規範位勢理論求解波動方程6
2.4有限振幅聲波在固體中的傳播7
2.4.1高階彈性理論7
2.4.2非綫性效應8
2.4.3非綫性聲學運動方程的導齣8
2.4.4高階聲學運動方程的解9
2.5能量吸收引起的非綫性效應9
2.5.1熱傳導引起的能量吸收9
2.5.2位錯引起的能量吸收9
2.6固體中聲傳播的規範理論錶述10
2.6.1無窮小振幅聲波動方程中的協變導數11
2.6.2大振幅聲波動方程的協變導數11
參考文獻11
第3章信號處理12
3.1信號處理和圖像處理中的數學工具12
3.1.1矩陣理論12
3.1.2矩陣的一些性質12
3.1.3傅裏葉變換14
3.1.4Z變換18
3.2圖像增強18
3.2.1空間低通、高通和帶通濾波18
3.2.2放大與內插19
3.2.3復製19
3.2.4綫性內插19
3.2.5圖像變換20
3.3圖像采樣和量化21
3.3.1采樣與復製21
3.3.2從樣本重建圖像21
3.3.3奈奎斯特頻率22
3.3.4采樣定理22
3.3.5二維采樣理論應用實例22
3.3.6用於隨機場的采樣定理22
3.3.7采樣和重建的實際限製23
3.3.8圖像量化23
3.4圖像的隨機建模23
3.4.1自迴歸模型24
3.4.2自迴歸模型的特性24
3.4.3滑動平均模型24
3.5波束形成25
3.5.1波束形成原理25
3.5.2聲納波束形成的要求26
3.6有限元法26
3.6.1引言26
3.6.2應用27
3.7邊界元法28
參考文獻29
第4章聲學成像的常用方法30
4.1引言30
4.2層析術30
4.2.1玻恩近似34
4.2.2利托夫近似35
4.2.3傅裏葉衍射定理36
4.2.4重建和反嚮傳播算法36
4.3全息術41
4.4脈衝—迴波模式和透射模式44
4.4.1C型掃描法44
4.4.2B型掃描法46
4.5聲學顯微鏡方法49
參考文獻50
第5章時間反轉聲學和超分辨技術52
5.1引言52
5.2時間反轉聲學理論52
5.3時間反轉聲學在醫學超聲成像中的應用58
5.4時間反轉聲學在超聲無損檢測中的應用59
5.4.1液—固界麵上的時間反轉聲學理論60
5.4.2無損檢測中的TRM實驗實現61
5.4.3非相乾求和63
5.4.4來自於斑噪聲區域的時間反轉信號63
5.4.5迭代技術63
5.4.6包含硬α區域的迭代處理64
5.4.7純斑噪聲區域的迭代處理64
5.5TRA在地雷或埋入體探測中的應用66
5.5.1引言66
5.5.2理論67
5.5.3實驗過程68
5.5.4實驗設置69
5.5.5Wiener濾波器69
5.5.6實驗結果70
5.6時間反轉聲學在水聲中的應用71
參考文獻71
第6章非綫性聲學成像73
6.1混沌理論在聲學成像中的應用73
6.1.1衍射層析成像中遇到的非綫性問題73
6.1.2混沌的定義和曆史73
6.1.3分形的定義74
6.1.4混沌和分形的聯係75
6.1.5乳腺癌的分形性質75
6.1.6分形的類型76
6.1.7分形近似78
6.1.8擴散限製凝聚78
6.1.9生長區概率分布GSPD79
6.1.10使用GSPD近似散射場80
6.1.11離散赫姆霍茲波動方程81
6.1.12Kaczmarz算法81
6.1.13Hounsfield法83
6.1.14在Kaczmarz算法中使用GSPD84
6.1.15應用頻域內插的分形算法84
6.1.16頻域內插分形算法最終方程的導齣84
6.1.17仿真結果85
6.1.18Born近似和分形近似的對比87
6.2非經典非綫性聲學成像88
6.2.1引言88
6.2.2由CAN産生諧波的機製89
6.2.3非綫性共振模態91
6.2.4非經典CAN譜的實驗研究92
6.2.5CAN在非綫性聲學成像和無損檢測中的應用93
6.2.6結論95
6.3非綫性聲學成像的調製法96
6.3.1引言96
6.3.2調製聲學方法的原理96
6.3.3裂縫位置的調製模態法97
6.3.4用於NDT調製方法的實驗步驟98
6.3.5調製模態係統的實驗步驟98
6.3.6結論100
6.4諧波成像101
參考文獻101
第7章高頻聲學成像103
7.1引言103
7.2換能器103
7.3電子電路104
7.4軟件105
7.5高頻超聲成像的應用106
7.6皮膚科和眼科150MHz超聲成像係統106
7.7150MHz係統的信號處理106
7.8聲學顯微鏡的電子電路111
7.8.1門控信號及其在聲學顯微鏡中的應用111
7.8.2準單頻係統113
7.8.3甚短脈衝技術114
參考文獻115
第8章聲學成像的統計處理116
8.1引言116
8.2非均勻性散射117
8.3波場的統計特性研究118
8.3.1菲涅爾近似或近場近似120
8.3.2遠場成像條件（夫琅和費近似）121
8.3.3起伏的互相關性125
8.3.4準靜態條件128
8.3.5幅度起伏的時間自相關129
8.3.6實驗驗證131
8.3.7起伏理論在聚焦係統衍射圖像中的應用134
8.3.8結論134
8.4統計處理的連續介質方法134
8.4.1引言134
8.4.2拋物綫方程理論134
8.4.3摺射率起伏假設135
8.4.4平均場方程和通解135
參考文獻138
第9章無損檢測139
9.1缺陷檢測的特點139
9.2自動化超聲檢測141
9.2.1引言141
9.2.2檢測過程142
9.2.3AUT係統實例142
9.2.4AUT中的信號處理和缺陷特徵的自動化增強143
9.3導波用於NDT聲學成像146
9.4應力測量和材料研究中的超聲技術148
9.4.1引言148
9.4.2內部應力測量149
9.4.3“吻粘接”評價中的V(z)麯綫技術151
9.5乾接觸或非接觸換能器153
9.5.1缺陷深度、尺度和特徵153
9.5.2一發一收掃頻法153
9.5.3一發一收衝激法153
9.5.4機械阻抗分析法153
9.6相控陣換能器154
9.6.1引言154
9.6.2相控陣的意義155
9.6.3超聲相控陣技術的原理156
9.6.4聚焦法則158
9.6.5基本掃描和成像158
9.6.6相控陣檢測相對常規超聲檢測的優勢159
參考文獻160
第10章醫學超聲成像161
10.1引言161
10.2聲傳播的物理原理161
10.2.1聲波在固體中的傳播161
10.2.2對比度163
10.3成像模式163
10.3.1B型掃描163
10.3.2C型掃描169
10.4B型掃描儀器171
10.4.1手動係統171
10.4.2實時係統173
10.4.3機械掃描174
10.4.4電子掃描175
10.5C型掃描儀器179
10.5.1Sokolov管179
10.5.2超聲全息術179
10.6組織諧波成像181
10.6.1引言181
10.6.2組織諧波成像的原理182
10.6.3組織諧波圖像的形成185
10.6.4組織諧波成像的特點186
10.6.5一些商用係統188
10.7彈性成像188
10.7.1引言188
10.7.2人工觸診和彈性成像的對比188
10.7.3激勵作用力和成像形式的選擇191
10.7.4彈性成像的物理基礎192
10.7.5圖像形成算法195
10.7.6一些商用係統198
10.8彩色多普勒成像203
10.8.1多普勒超聲203
10.8.2脈衝（門控）多普勒和頻譜多普勒204
10.8.3量化多普勒技術205
10.8.4速度測量205
10.8.5譜多普勒波形測量205
10.8.6血流量測量206
10.8.7彩色多普勒206
10.8.8新興技術207
10.9超聲造影208
10.9.1引言208
10.9.2氣泡超聲心動圖208
10.9.3微泡造影劑208
10.9.4工作過程210
10.9.5應用210
10.103D醫學超聲成像211
10.10.1引言211
10.10.2可選3D超聲212
10.10.33D超聲的風險降低213
10.10.4未來發展213
10.10.5局部麻醉214
10.11發展趨勢214
參考文獻215
第11章水下聲學成像219
11.1引言219
11.2水下聲學成像係統原理219
11.2.1擴展損失220
11.2.2衰減損失220
11.2.3傳播理論220
11.2.4海麵的反射和散射221
11.2.5海底的反射和散射222
11.2.6海底反射損失222
11.2.7聲道223
11.3部分水下聲學成像係統的工作原理225
11.4水下聲學成像係統的特點227
11.5成像形式230
11.5.1聲納聲學成像230
11.5.2正視聲學成像232
11.6幾個有代錶性的水下聲學成像係統233
11.6.1聚焦聲學成像係統233
11.6.2電子波束聚焦水下聲學成像係統234
11.6.3全息聲學成像237
11.7機器人技術在水下聲學成像中的應用240
參考文獻241
第12章地質勘探242
12.1引言242
12.2聲學全息術應用到地震成像243
12.3現場試驗範例243
12.3.1一維全息圖陣列243
12.3.2二維全息陣列244
12.4實驗室建模249
12.5圖像處理和增強技術249
12.5.1弱信號增強249
12.5.2相位對比增強技術249
12.6計算機重建250
12.6.1共軛圖像的去除250
12.6.2傅裏葉變換全息圖250
12.6.3計算機重建範例251
12.6.4橫波傳播或頻率域偏移253
12.6.5相關全息圖253
12.7地震全息術的其他應用253
12.8地震全息術中的信號處理254
12.8.1速率過濾254
12.8.2二維傅裏葉變換技術255
12.8.3Taup變換（傾斜疊加）255
12.8.4Taup反變換256
12.8.5kω和Taup變換的範例258
12.9將衍射X綫體層照相術應用到地震成像261
12.9.1重建算法267
12.9.2VSP情形的計算機仿真270
12.10小結271
參考文獻272
第13章量子聲學成像274
13.1引言274
13.2將光學壓電換能器用於産生納米聲波274
13.3納米波的光學方嚮277
13.4納米成像/量子聲學成像277
13.5太赫茲聲波的産生和放大281
13.6在有源SL中由光泵浦産生的電子逆轉和聲子放大理論283
13.7量子聲學成像的源285
13.8量子聲學成像的光子糾纏285
13.9量子聲學成像的應用286
參考文獻287
第14章負摺射、聲學超材料和聲學隱身289
14.1引言289
14.2Veselago理論的限製289
14.2.1引言289
14.2.2齊次電磁波方程的規範不變性290
14.2.3聲場方程的規範不變性291
14.2.4聲學隱身291
14.2.5非綫性齊次聲波動方程的規範不變性292
14.2.6我對負摺射的重要發現，是坐標變換或負摺射和隱身統一理論的一個特例292
14.2.7結論293
14.3完美聲學透鏡的多散射方法293
14.4聲學隱身298
14.4.1引言298
14.4.2換能聲學的求導299
14.4.3應用到一個特例302
14.5具有聯立負質量密度和負體積模量的聲學超材料303
14.6依據非綫性坐標變換的聲學隱身306
14.7水下物體的聲學隱身310
14.8將雙重負性擴展到非綫性聲學310
參考文獻310
第15章基於超材料的新聲學312
15.1引言312
15.2新聲學和聲學成像313
15.3聲子晶體的基底313
15.4聲子晶體理論——多散射理論314
15.4.1計算細節317
15.4.2結果討論317
15.5由規範不變性（坐標變換）推導得到的負摺射——另一種負摺射理論318
15.5.1作為負摺射和隱身統一理論的規範不變性318
15.5.2麯綫坐標廣義形式的Snell定律320
15.5.3使用坐標變換設計一個完美透鏡320
15.5.4一種通用的隱身透鏡321
15.6在具有不同宇稱的兩種介質界麵處聲波的反射和傳遞321
15.7負包含的衍射理論322
15.7.1衍射X綫體層照相術前嚮問題的形式化322
15.7.2對一種負介質中衍射過程的建模326
15.7.3數值仿真的結果327
15.7.4在數值仿真中要注意的要點332
15.8通過操作聲音傳播的預定方嚮，以包括質量密度和體積模量的廣義形式，擴展到衍射理論333
15.9衍射理論的一種新方法——基於材料參數的一種嚴格理論334
15.10由反射不變量推導負摺射（左右對稱性）——負摺射的一種新方法334
15.11各嚮同性不變性、時間反嚮不變性和摺射不變性的統一理論336
15.12將新聲學應用到聲學波導336
15.13新的彈性性質337
15.14基於超材料的非綫性聲學337
15.14.1原理337
15.14.2聲音衰減應用的非綫性聲學超材料339
15.15聲學超材料中的超聲衰減339
15.15.1能量傳遞和波衰減的機製340
15.15.2應用340
15.16聲子晶體器件的應用341
15.17規範理論和MST在超材料中扮演角色的重要性比較——超材料理論的總結342
15.18相比於非綫性聲學，新聲學的影響342
15.19結論342
參考文獻343
第16章未來方嚮和未來技術345
參考文獻345
· · · · · · (收起)