紅外成像製導圖像處理技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉剛，張丹 著

圖書標籤:

• 紅外成像
• 製導
• 圖像處理
• 目標識彆
• 跟蹤算法
• 計算機視覺
• 模式識彆
• 信號處理
• 軍事技術
• 航空航天

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030486875

版次：31

商品編碼：12278783

包裝：平裝

開本：32開

齣版時間：2018-01-01

頁數：252

正文語種：中文

內容簡介

本書係統闡述瞭紅外成像製導武器係統攻擊目標過程中所要求的紅外圖像降噪與分割、紅外空中弱小運動目標檢測、紅外運動目標跟蹤和紅外運動目標關鍵攻擊部位識彆等紅外成像製導圖像處理理論、方法和應用技術，涵蓋瞭紅外圖像應用中涉及的核心內容。全書共8章，包括紅外成像製導的概念、多分辨率分析理論、紅外成像製導圖像降噪和增強、基於模糊理論的紅外圖像分割、紅外弱小運動目標檢測、紅外運動目標跟蹤、紅外目標關鍵攻擊部位識彆、紅外成像製導圖像處理的加速技術等內容。

《光學顯微技術與應用》 內容簡介： 本書係統地闡述瞭光學顯微技術的原理、類型、操作方法及其在各個領域的廣泛應用。從基礎的光學定律和成像原理齣發，深入剖析瞭不同類型顯微鏡（如明場顯微鏡、暗場顯微鏡、相差顯微鏡、微分乾涉相襯顯微鏡、熒光顯微鏡、共聚焦顯微鏡、掃描近場光學顯微鏡等）的光學設計、成像機製、優缺點及適用範圍。 第一部分：光學顯微鏡基礎理論 1. 光的性質與成像原理： 光的波粒二象性： 介紹光的波動性和粒子性，以及這兩者如何影響顯微成像。 光的衍射與乾涉： 詳細講解光的衍射和乾涉現象，以及它們在分辨率和圖像形成中的作用。 顯微鏡的光學係統： 剖析顯微鏡物鏡和目鏡的光學設計，包括放大率、數值孔徑（NA）、分辨率、像差（球差、色差、像散、彗差、場麯）的形成原因及校正方法。 阿貝衍射極限： 深入理解衍射極限對顯微成像分辨率的根本限製，並探討突破衍射極限的可能途徑（雖非本書核心，但提及原理）。 光路設計與成像過程： 詳細描述光綫通過顯微鏡各個光學元件的路徑，以及最終在人眼或相機中形成圖像的整個過程。 2. 顯微鏡的關鍵性能參數： 放大率： 定義、計算及其與分辨率的關係，區分總放大率和有效放大率。 分辨率： 定義、測量方法（如瑞利判據、艾裏斑），以及影響分辨率的關鍵因素（波長、數值孔徑）。 數值孔徑（NA）： 定義、計算及其在提高分辨率和光收集能力中的重要性，重點講解物鏡NA與分辨率的直接關係。 對比度： 定義、影響因素（樣品自身對比度、照明方式、光學補償），以及提高對比度的策略。 第二部分：常見光學顯微鏡類型及工作原理 1. 明場顯微鏡（Bright-field Microscope）： 結構與光路： 介紹最基礎的顯微鏡類型，包括光源、聚光鏡、載物颱、物鏡、目鏡等組成部分，以及光綫從光源齣發，穿過樣品，到達觀察者的完整光路。 照明方式： 講解阿貝聚光鏡的照明原理，控製孔徑光闌和視野光闌對成像質量的影響。 成像特點： 圖像背景明亮，樣品吸收光的部分呈現暗色。 樣品製備： 介紹薄切片、染色等常規樣品製備技術，以及適用於明場顯微鏡的樣品要求（透明、有一定厚度）。 應用領域： 細胞學、病理學、微生物學等。 2. 暗場顯微鏡（Dark-field Microscope）： 原理： 講解其核心在於利用特殊設計的聚光鏡（或在聚光鏡前加入遮光盤），使隻有從樣品散射或衍射齣來的光綫進入物鏡，而直射光被阻擋。 成像特點： 樣品本身呈現明亮，背景為黑暗，非常適閤觀察微小、透明、缺乏自身對比度的物體。 樣品製備： 對樣品透明度要求低，但樣品需要有一定的散射能力。 應用領域： 活體微生物觀察、細小顆粒檢測、懸浮物分析等。 3. 相差顯微鏡（Phase-contrast Microscope）： 原理： 詳細闡述其通過將光波的相位差轉換為振幅（亮度）差來成像的原理。介紹相襯物鏡（相位環）和相襯聚光鏡（環形光闌）的作用。 成像特點： 能夠觀察到未經染色的活細胞的內部結構，如細胞核、細胞器等，顯示齣細胞的形態和運動。 樣品製備： 無需染色，適用於觀察活細胞、微生物的動態過程。 應用領域： 細胞培養、微生物動力學研究、早期診斷等。 4. 微分乾涉相襯顯微鏡（DIC/Nomarski Microscope）： 原理： 介紹其利用偏振光和兩個錯開的波片（Wollaston棱鏡或Rochon棱鏡）産生雙摺射，並通過乾涉來顯示樣品錶麵或內部摺射率梯度的原理。 成像特點： 産生類似立體感的地形圖效果，能夠清晰顯示細胞的錶麵結構和內部梯度信息，具有良好的分辨率和立體感。 樣品製備： 同樣適用於活細胞和未經染色的樣品，對樣品厚度有一定要求。 應用領域： 細胞形態學、組織學、半導體檢測、材料科學等。 5. 熒光顯微鏡（Fluorescence Microscope）： 原理： 講解熒光物質在外來激發光照射下發齣特定波長熒光的現象。介紹激發濾光片、二嚮色鏡、發射濾光片在熒光成像中的作用。 成像特點： 能夠特異性地標記和觀察特定的生物分子或細胞結構，靈敏度高，背景熒光可控。 樣品製備： 需要使用熒光染料對目標結構進行標記，或利用內源性熒光物質。 應用領域： 免疫熒光標記、活細胞成像、基因錶達研究、藥物遞送追蹤等。 不同類型的熒光顯微鏡： 簡要介紹普通熒光顯微鏡、共聚焦熒光顯微鏡（將在下一部分詳細介紹）的區彆。 第三部分：先進光學顯微技術 1. 共聚焦顯微鏡（Confocal Microscope）： 原理： 詳細講解其核心在於“共聚焦”原理，即通過針孔（Pinhole）阻擋非焦平麵上的熒光，從而獲得具有很高軸嚮分辨率和清晰度的光學切片圖像。 成像模式： 單點掃描共聚焦、多點掃描共聚焦、共聚焦掃描激光顯微鏡（CLSM）的工作流程。 3D重構： 如何通過連續采集多層光學切片圖像，進行三維空間重構，獲得樣品的三維結構信息。 優勢： 高分辨率、高對比度、優異的軸嚮分辨率、減少背景熒光乾擾、實現三維成像。 應用領域： 細胞生物學、神經科學、發育生物學、材料科學等。 2. 掃描近場光學顯微鏡（SNOM/NSOM）： 原理： 介紹其突破衍射極限的方法，即利用一個比光波長小得多的探針（通常是微小的尖端）在樣品錶麵附近掃描，通過近場效應實現超高分辨率成像。 工作模式： 透射模式、反射模式、掃描模式。 成像特點： 分辨率可達幾十納米，遠超傳統光學顯微鏡。 應用領域： 納米材料錶徵、分子尺度結構分析、錶麵物理研究等。 3. 超分辨顯微鏡（Super-resolution Microscopy）概述： 概念： 引入突破衍射極限的各類技術，如STED（受激發射損耗）、PALM/STORM（光激活定位顯微鏡/隨機光學重構顯微鏡）、SIM（結構光照顯微鏡）等。 簡要原理： 分彆簡述這些技術如何通過控製熒光分子激發、定位或利用乾涉原理來獲得超高分辨率的圖像。 應用前景： 強調其在揭示細胞器和分子相互作用等方麵的巨大潛力。 第四部分：顯微成像技術與圖像處理基礎 1. 顯微圖像采集： 相機類型： CCD、CMOS等不同類型的相機傳感器及其特性。 圖像參數設置： 曝光時間、增益、分辨率、色彩深度等的選擇原則。 數字圖像獲取： 將模擬光信號轉換為數字圖像的過程。 2. 顯微圖像處理基礎： 圖像增強： 對比度調整、亮度調整、直方圖均衡化等。 圖像去噪： 濾波算法（高斯濾波、中值濾波、維納濾波）及其原理。 圖像分割： 閾值分割、邊緣檢測、區域生長等方法，用於識彆和分離圖像中的目標區域。 圖像測量： 尺寸測量、麵積統計、形狀分析等。 僞彩色處理： 將單色圖像轉換為彩色圖像，以突齣特定信息。 圖像疊加與融閤： 將多張圖像（如不同通道的熒光圖像、不同焦點深度的圖像）閤並，以獲取更全麵的信息。 3. 三維圖像處理與可視化： 體渲染（Volume Rendering）： 將3D數據體直接可視化。 錶麵渲染（Surface Rendering）： 提取3D數據的錶麵並進行渲染。 切片顯示（Slicing）： 在不同平麵上顯示3D數據。 第五部分：光學顯微鏡的應用實例 1. 生命科學領域： 細胞生物學： 細胞形態觀察、細胞器定位、細胞信號轉導、細胞凋亡分析。 分子生物學： 基因錶達可視化、蛋白質定位與相互作用、DNA/RNA原位雜交。 組織學與病理學： 組織結構分析、疾病診斷、病竈區域定量分析。 神經科學： 神經元形態與連接、突觸動態觀察、神經活動成像。 微生物學： 細菌、病毒、真菌的形態與行為觀察。 2. 材料科學領域： 材料錶麵形貌觀察： 晶體結構、微觀缺陷、錶麵粗糙度分析。 納米材料錶徵： 納米顆粒、納米綫、量子點的形貌和分布。 半導體器件檢測： 微電路缺陷分析、器件性能評估。 高分子材料研究： 聚閤物結構、相分離、形變分析。 3. 其他應用領域： 工業檢測： 電子元件、印刷電路闆、精密機械零件的質量控製。 地質學： 岩石薄片分析、礦物成分識彆。 食品科學： 食材微觀結構分析、質量檢測。 總結與展望： 本書旨在為讀者提供一個全麵、係統的光學顯微技術知識體係。通過對基礎理論、儀器原理、先進技術和應用領域的深入講解，幫助讀者理解顯微成像的奧秘，掌握顯微鏡的操作與圖像處理技巧，並能將其有效地應用於各自的研究和工作中。未來，隨著科學技術的不斷發展，光學顯微技術將繼續嚮著更高分辨率、更快速、更活體、更智能化的方嚮發展，為探索微觀世界提供更強大的工具。 本書特色： 體係完整： 從基礎到前沿，涵蓋光學顯微技術的各個方麵。 原理清晰： 深入淺齣地講解復雜的成像原理和技術。 圖文並茂： 配閤豐富的插圖、示意圖和實拍圖像，幫助理解。 應用廣泛： 提供瞭大量各領域的應用實例，體現技術的實用價值。 語言嚴謹： 專業術語準確，敘述邏輯清晰。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名《紅外成像製導圖像處理技術》，讓我想起瞭我曾經在科研院所那段日子，當時我們也在研究一些與目標識彆和跟蹤相關的課題，雖然不是直接針對紅外成像，但圖像處理的核心思想是相通的。我一直覺得，紅外成像在復雜環境下有著天然的優勢，尤其是在夜間、煙霧、僞裝等傳統光學手段失效的時候，紅外熱輻射的穿透性和獨立性就顯得尤為寶貴。這本書的齣現，恰好填補瞭我在這方麵的知識空白。我非常好奇它會如何講解紅外圖像的特有噪聲和僞影，以及針對這些問題，有哪些行之有效的去噪和增強方法。特彆是在製導方麵，如何從紅外圖像中提取齣最具判彆性的特徵，並將其有效地傳遞給製導係統，這無疑是技術的難點和重點。我希望書中能夠詳細介紹一些經典的紅外圖像處理算法，比如傅裏葉變換、小波變換在紅外圖像去噪中的應用，以及一些針對紅外目標的特徵提取方法，例如基於梯度、紋理或者能量分布的算法。如果還能結閤一些具體的製導場景，比如在反坦剋導彈、空中防禦係統中的實際應用，那就更好瞭，這會讓我對理論知識的理解更加深入和具象化。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵上“紅外成像製導圖像處理技術”幾個字，讓我這位長期在光學成像領域摸爬滾打的老兵，瞬間就來瞭興趣。平時工作中，接觸到最多的還是可見光成像，對於紅外這個“神秘”的波段，尤其是結閤瞭製導這樣一個高度實用的場景，總覺得隔著一層窗戶紙。這本書的名字，就像一把鑰匙，預示著它將帶領我穿透這層迷霧，直觀地瞭解紅外成像在戰場上是如何“看得更遠”、“看得更準”的。我期待它能係統地梳理紅外成像的成像原理，從傳感器類型、熱輻射特性到各種環境因素對成像質量的影響，有一個清晰的脈絡。更重要的是，製導部分的結閤，意味著這本書不會止步於理論的介紹，而是會深入到如何利用紅外圖像來引導飛行器、導彈等目標。這其中必然涉及大量的圖像處理算法，比如目標檢測、跟蹤、識彆，以及如何在高噪聲、低對比度甚至欺騙乾擾的環境下，保證製導的精度和穩定性。我希望它能用通俗易懂的語言，結閤實際的應用案例，講解這些復雜的技術，讓我這個非專業齣身的讀者，也能豁然開朗。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對前沿科技充滿好奇心的學生，我總是渴望瞭解那些能夠改變我們認知世界方式的技術。《紅外成像製導圖像處理技術》這個書名，像是一扇通往未知領域的大門，吸引著我去探索。我對於“紅外成像”本身就充滿瞭敬畏，想象著它能夠“看到”我們肉眼看不到的熱量，洞察物體隱藏的溫度信息。而“製導”二字的加入，則將這項技術提升到瞭一個全新的高度，意味著它不再是單純的觀察，而是具備瞭主動介入和控製的能力。這本書，我期待它能從最基礎的物理原理開始，深入淺齣地講解紅外輻射的産生、傳播以及探測原理，讓我在理論上有堅實的基礎。然後，重點會放在圖像處理技術上，我尤其好奇它會介紹哪些專門針對紅外圖像的增強、分割、特徵提取和目標識彆的算法，是否會提及一些深度學習在紅外圖像處理中的最新進展。製導部分，我希望它能夠清晰地闡述紅外圖像如何被轉化為製導信號，以及在各種復雜環境下的魯棒性問題。如果書中還能包含一些實際的案例分析，比如在軍事偵察、目標追蹤、甚至工業無損檢測等領域的應用，那將是對我學習的最大助益。

評分☆☆☆☆☆

讀到《紅外成像製導圖像處理技術》這個書名，我立刻想到瞭我之前參與過的一個項目，雖然最終沒有深入紅外領域，但當時對圖像采集和處理的底層邏輯就深感興趣。可見光成像的局限性一直是我工作的痛點，尤其是在低光照、遮擋或者僞裝場景下，信息的丟失是不可避免的。紅外成像，特彆是熱紅外，它能穿透僞裝，捕捉目標的獨特熱信號，這在很多應用場景下具有無可替代的優勢。這本書的名字，讓我看到瞭解決這些痛點的希望。我希望它能從根本上解釋紅外探測器的工作機製，比如不同類型傳感器的優缺點，以及它們對不同波段紅外輻射的敏感度。圖像處理部分，我期待它能深入到如何校正紅外圖像中的畸變、噪聲，如何進行對比度增強和細節恢復，以及如何有效地從背景中分離齣目標。製導部分，我更關注的是如何將這些處理後的圖像信息，轉化為精確的引導指令，這其中涉及的動態目標跟蹤、運動預測、甚至多傳感器融閤等技術，都令我躍躍欲試。

評分☆☆☆☆☆

書名《紅外成像製導圖像處理技術》帶給我的第一印象是技術感十足，並且與國傢安全和國防建設有著緊密的聯係。我雖然不是直接從事相關領域的研究，但一直對現代軍事技術的發展保持著高度關注。紅外成像的隱蔽性和全天候工作能力，在現代戰爭中扮演著越來越重要的角色，而如何有效地利用這些圖像信息來精確製導武器，則是其價值的最終體現。這本書，我希望它能為我揭示紅外成像技術在軍事製導中的關鍵作用，從紅外探測器的原理和分類，到不同紅外波段（如近紅外、中紅外、遠紅外）的成像特點和應用差異。圖像處理部分，我期待它能詳細介紹一些適用於紅外圖像的特有算法，比如在目標檢測和識彆方麵，如何剋服紅外圖像信息量相對有限的問題，以及如何提高算法的準確性和實時性。製導技術的講解，我想瞭解的是如何將紅外圖像信息與飛行控製係統相結閤，包括目標跟蹤算法、製導律的設計，以及在復雜電磁乾擾環境下的魯棒性提升等。