具体描述
《电工仪表与测量》主要介绍了常用电工仪表的结构、原理、性能和使用方法以及主要电工量的测量方法，着重培养学生运用电工仪表进行电工测量的能力。内容深入浅出，原理简单易懂，技能训练简明扼要，方便操作，适合中等职业的教学需求，既可用于教师使用，又便于学生自学。
现代光学成像技术与应用 图书简介 本书深入探讨了现代光学成像领域的前沿理论、关键技术及其在多个工业和科研领域的广泛应用。内容涵盖了从基础的光学原理到复杂成像系统的设计与实现，旨在为读者提供一个全面、系统且富有洞察力的技术指南。 第一部分：光学成像基础与原理 本部分首先回顾了经典光学的基础知识，重点聚焦于成像系统的核心参数和性能指标。我们详细阐述了衍射极限、数值孔径（NA）、分辨率、对比度以及调制传递函数（MTF）等关键概念，为后续高级成像技术的理解奠定坚实基础。 1.1 波动光学与几何光学交汇点： 阐述了如何利用波动光学理论精确描述光在透镜系统中的传播与成像过程，特别关注了像差理论（如球差、彗差、像散、场曲和色差）的物理成因及数学模型。对实时像差校正技术进行了初步介绍。 1.2 图像采集与数字表示： 深入分析了图像传感器（如CCD和CMOS）的工作原理、噪声模型（如暗电流噪声、散粒噪声、读取噪声）和量子效率（QE）。讨论了采样理论在数字成像中的应用，包括奈奎斯特采样率以及抗混叠滤波器的设计考量。 1.3 光学系统设计方法论： 介绍了传统的光学设计流程，从规格定义到初始布局，再到优化迭代。重点讲解了基于Zemax、Code V等专业软件的优化技术，包括目标函数（Merit Function）的构建和自由曲面（Freeform Optics）在简化系统复杂度中的潜力。 第二部分：先进成像技术 本部分聚焦于突破传统衍射极限和提高成像鲁棒性的前沿技术。 2.1 超分辨率成像（Super-Resolution Imaging）： 详细剖析了超越阿贝衍射极限的多种技术路径。 光学超分辨： 深入介绍STED（受激发射损耗）、PALM/STORM（单分子定位显微技术）等荧光激发技术，阐述其在分子尺度成像中的应用优势与局限性。 计算超分辨： 探讨了利用图像重建算法，如盲反卷积（Blind Deconvolution）和深度学习方法（如SRCNN、GANs在超分辨率重建中的应用），从低分辨率数据中恢复高频信息的过程。 2.2 幽灵成像与量子成像（Ghost and Quantum Imaging）： 阐述了基于光子关联性（特别是量子纠缠）的成像原理。详细分析了经典关联成像（Spontaneous Parametric Down-Conversion, SPDC源）和计算方法，以及它们在低光照或恶劣环境下的潜在优势。 2.3 计算光学与层析成像： 重点介绍了计算光学（Computational Optics）的核心思想，即将部分成像任务从硬件（如复杂的镜片组）转移到软件（算法处理）。 计算层析成像（CT）： 深入研究了衍射光学层析成像（DOT）和光学相干层析成像（OCT）的数学基础，包括反问题的求解方法，如迭代阈值法和正则化技术。 光场成像（Light Field Imaging）： 探讨了利用微透镜阵列（MLA）捕获全光场信息的方法，及其在单一曝光下实现深度估计和后焦平面调整的应用。 第三部分：特定应用场景的成像系统 本部分将理论与工程实践相结合，展示了高性能成像系统在关键领域的具体部署。 3.1 机器视觉与工业检测： 讨论了高速度、高精度的工业在线检测需求。内容包括线阵相机在卷材检测中的应用、3D结构光扫描技术（如ToF传感器）在缺陷检测中的精度校准，以及基于深度学习的自动化光学检测（AOI）算法的部署策略。 3.2 生物医学成像： 重点关注活体成像和高对比度组织成像的需求。 多光子显微镜： 解释了近红外飞秒激光激发下的二次谐波（SHG）和多光子激发荧光（TPEF）成像原理及其在组织学分析中的价值。 散斑成像（Speckle Imaging）： 讨论了如何利用散射介质（如生物组织）引起的随机散斑图案，通过相关性分析实现对深层结构或流体运动的无创测量。 3.3 遥感与极端环境成像： 分析了在长距离、大气扰动或低信噪比环境下保持图像质量的技术挑战。内容包括自适应光学（Adaptive Optics, AO）系统在补偿大气湍流中的反馈控制机制，以及窄带滤波技术在强背景干扰下的目标识别。 第四部分：系统集成与未来趋势 本部分展望了光学成像技术的发展方向，强调软硬件协同设计的重要性。 4.1 嵌入式处理与实时性： 探讨了FPGA和高性能GPU在加速图像预处理、校准和重建算法中的作用，实现毫秒级甚至微秒级的实时成像反馈。 4.2 可重构光学与元表面： 介绍了可编程的光学元件，如空间光调制器（SLM）和超材料/元表面（Metasurface）在动态控制光束和实现超紧凑成像系统设计上的革命性潜力。 4.3 融合感知： 探讨了将光学成像与其他传感器（如雷达、声纳）数据进行深度融合的技术，以构建更全面、更可靠的环境感知模型。 本书结构严谨，理论阐述深入浅出，配合大量的工程实例和最新的研究进展，是光学工程、精密仪器、生物物理以及计算机视觉领域研究人员和高级工程师的理想参考读物。
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