红外成像制导图像处理技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘刚，张丹 著

图书标签:

• 红外成像
• 制导
• 图像处理
• 目标识别
• 跟踪算法
• 计算机视觉
• 模式识别
• 信号处理
• 军事技术
• 航空航天

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030486875

版次：31

商品编码：12278783

包装：平装

开本：32开

出版时间：2018-01-01

页数：252

正文语种：中文

内容简介

本书系统阐述了红外成像制导武器系统攻击目标过程中所要求的红外图像降噪与分割、红外空中弱小运动目标检测、红外运动目标跟踪和红外运动目标关键攻击部位识别等红外成像制导图像处理理论、方法和应用技术，涵盖了红外图像应用中涉及的核心内容。全书共8章，包括红外成像制导的概念、多分辨率分析理论、红外成像制导图像降噪和增强、基于模糊理论的红外图像分割、红外弱小运动目标检测、红外运动目标跟踪、红外目标关键攻击部位识别、红外成像制导图像处理的加速技术等内容。

《光学显微技术与应用》 内容简介： 本书系统地阐述了光学显微技术的原理、类型、操作方法及其在各个领域的广泛应用。从基础的光学定律和成像原理出发，深入剖析了不同类型显微镜（如明场显微镜、暗场显微镜、相差显微镜、微分干涉相衬显微镜、荧光显微镜、共聚焦显微镜、扫描近场光学显微镜等）的光学设计、成像机制、优缺点及适用范围。 第一部分：光学显微镜基础理论 1. 光的性质与成像原理： 光的波粒二象性： 介绍光的波动性和粒子性，以及这两者如何影响显微成像。 光的衍射与干涉： 详细讲解光的衍射和干涉现象，以及它们在分辨率和图像形成中的作用。 显微镜的光学系统： 剖析显微镜物镜和目镜的光学设计，包括放大率、数值孔径（NA）、分辨率、像差（球差、色差、像散、彗差、场曲）的形成原因及校正方法。 阿贝衍射极限： 深入理解衍射极限对显微成像分辨率的根本限制，并探讨突破衍射极限的可能途径（虽非本书核心，但提及原理）。 光路设计与成像过程： 详细描述光线通过显微镜各个光学元件的路径，以及最终在人眼或相机中形成图像的整个过程。 2. 显微镜的关键性能参数： 放大率： 定义、计算及其与分辨率的关系，区分总放大率和有效放大率。 分辨率： 定义、测量方法（如瑞利判据、艾里斑），以及影响分辨率的关键因素（波长、数值孔径）。 数值孔径（NA）： 定义、计算及其在提高分辨率和光收集能力中的重要性，重点讲解物镜NA与分辨率的直接关系。 对比度： 定义、影响因素（样品自身对比度、照明方式、光学补偿），以及提高对比度的策略。 第二部分：常见光学显微镜类型及工作原理 1. 明场显微镜（Bright-field Microscope）： 结构与光路： 介绍最基础的显微镜类型，包括光源、聚光镜、载物台、物镜、目镜等组成部分，以及光线从光源出发，穿过样品，到达观察者的完整光路。 照明方式： 讲解阿贝聚光镜的照明原理，控制孔径光阑和视野光阑对成像质量的影响。 成像特点： 图像背景明亮，样品吸收光的部分呈现暗色。 样品制备： 介绍薄切片、染色等常规样品制备技术，以及适用于明场显微镜的样品要求（透明、有一定厚度）。 应用领域： 细胞学、病理学、微生物学等。 2. 暗场显微镜（Dark-field Microscope）： 原理： 讲解其核心在于利用特殊设计的聚光镜（或在聚光镜前加入遮光盘），使只有从样品散射或衍射出来的光线进入物镜，而直射光被阻挡。 成像特点： 样品本身呈现明亮，背景为黑暗，非常适合观察微小、透明、缺乏自身对比度的物体。 样品制备： 对样品透明度要求低，但样品需要有一定的散射能力。 应用领域： 活体微生物观察、细小颗粒检测、悬浮物分析等。 3. 相差显微镜（Phase-contrast Microscope）： 原理： 详细阐述其通过将光波的相位差转换为振幅（亮度）差来成像的原理。介绍相衬物镜（相位环）和相衬聚光镜（环形光阑）的作用。 成像特点： 能够观察到未经染色的活细胞的内部结构，如细胞核、细胞器等，显示出细胞的形态和运动。 样品制备： 无需染色，适用于观察活细胞、微生物的动态过程。 应用领域： 细胞培养、微生物动力学研究、早期诊断等。 4. 微分干涉相衬显微镜（DIC/Nomarski Microscope）： 原理： 介绍其利用偏振光和两个错开的波片（Wollaston棱镜或Rochon棱镜）产生双折射，并通过干涉来显示样品表面或内部折射率梯度的原理。 成像特点： 产生类似立体感的地形图效果，能够清晰显示细胞的表面结构和内部梯度信息，具有良好的分辨率和立体感。 样品制备： 同样适用于活细胞和未经染色的样品，对样品厚度有一定要求。 应用领域： 细胞形态学、组织学、半导体检测、材料科学等。 5. 荧光显微镜（Fluorescence Microscope）： 原理： 讲解荧光物质在外来激发光照射下发出特定波长荧光的现象。介绍激发滤光片、二向色镜、发射滤光片在荧光成像中的作用。 成像特点： 能够特异性地标记和观察特定的生物分子或细胞结构，灵敏度高，背景荧光可控。 样品制备： 需要使用荧光染料对目标结构进行标记，或利用内源性荧光物质。 应用领域： 免疫荧光标记、活细胞成像、基因表达研究、药物递送追踪等。 不同类型的荧光显微镜： 简要介绍普通荧光显微镜、共聚焦荧光显微镜（将在下一部分详细介绍）的区别。 第三部分：先进光学显微技术 1. 共聚焦显微镜（Confocal Microscope）： 原理： 详细讲解其核心在于“共聚焦”原理，即通过针孔（Pinhole）阻挡非焦平面上的荧光，从而获得具有很高轴向分辨率和清晰度的光学切片图像。 成像模式： 单点扫描共聚焦、多点扫描共聚焦、共聚焦扫描激光显微镜（CLSM）的工作流程。 3D重构： 如何通过连续采集多层光学切片图像，进行三维空间重构，获得样品的三维结构信息。 优势： 高分辨率、高对比度、优异的轴向分辨率、减少背景荧光干扰、实现三维成像。 应用领域： 细胞生物学、神经科学、发育生物学、材料科学等。 2. 扫描近场光学显微镜（SNOM/NSOM）： 原理： 介绍其突破衍射极限的方法，即利用一个比光波长小得多的探针（通常是微小的尖端）在样品表面附近扫描，通过近场效应实现超高分辨率成像。 工作模式： 透射模式、反射模式、扫描模式。 成像特点： 分辨率可达几十纳米，远超传统光学显微镜。 应用领域： 纳米材料表征、分子尺度结构分析、表面物理研究等。 3. 超分辨显微镜（Super-resolution Microscopy）概述： 概念： 引入突破衍射极限的各类技术，如STED（受激发射损耗）、PALM/STORM（光激活定位显微镜/随机光学重构显微镜）、SIM（结构光照显微镜）等。 简要原理： 分别简述这些技术如何通过控制荧光分子激发、定位或利用干涉原理来获得超高分辨率的图像。 应用前景： 强调其在揭示细胞器和分子相互作用等方面的巨大潜力。 第四部分：显微成像技术与图像处理基础 1. 显微图像采集： 相机类型： CCD、CMOS等不同类型的相机传感器及其特性。 图像参数设置： 曝光时间、增益、分辨率、色彩深度等的选择原则。 数字图像获取： 将模拟光信号转换为数字图像的过程。 2. 显微图像处理基础： 图像增强： 对比度调整、亮度调整、直方图均衡化等。 图像去噪： 滤波算法（高斯滤波、中值滤波、维纳滤波）及其原理。 图像分割： 阈值分割、边缘检测、区域生长等方法，用于识别和分离图像中的目标区域。 图像测量： 尺寸测量、面积统计、形状分析等。 伪彩色处理： 将单色图像转换为彩色图像，以突出特定信息。 图像叠加与融合： 将多张图像（如不同通道的荧光图像、不同焦点深度的图像）合并，以获取更全面的信息。 3. 三维图像处理与可视化： 体渲染（Volume Rendering）： 将3D数据体直接可视化。 表面渲染（Surface Rendering）： 提取3D数据的表面并进行渲染。 切片显示（Slicing）： 在不同平面上显示3D数据。 第五部分：光学显微镜的应用实例 1. 生命科学领域： 细胞生物学： 细胞形态观察、细胞器定位、细胞信号转导、细胞凋亡分析。 分子生物学： 基因表达可视化、蛋白质定位与相互作用、DNA/RNA原位杂交。 组织学与病理学： 组织结构分析、疾病诊断、病灶区域定量分析。 神经科学： 神经元形态与连接、突触动态观察、神经活动成像。 微生物学： 细菌、病毒、真菌的形态与行为观察。 2. 材料科学领域： 材料表面形貌观察： 晶体结构、微观缺陷、表面粗糙度分析。 纳米材料表征： 纳米颗粒、纳米线、量子点的形貌和分布。 半导体器件检测： 微电路缺陷分析、器件性能评估。 高分子材料研究： 聚合物结构、相分离、形变分析。 3. 其他应用领域： 工业检测： 电子元件、印刷电路板、精密机械零件的质量控制。 地质学： 岩石薄片分析、矿物成分识别。 食品科学： 食材微观结构分析、质量检测。 总结与展望： 本书旨在为读者提供一个全面、系统的光学显微技术知识体系。通过对基础理论、仪器原理、先进技术和应用领域的深入讲解，帮助读者理解显微成像的奥秘，掌握显微镜的操作与图像处理技巧，并能将其有效地应用于各自的研究和工作中。未来，随着科学技术的不断发展，光学显微技术将继续向着更高分辨率、更快速、更活体、更智能化的方向发展，为探索微观世界提供更强大的工具。 本书特色： 体系完整： 从基础到前沿，涵盖光学显微技术的各个方面。 原理清晰： 深入浅出地讲解复杂的成像原理和技术。 图文并茂： 配合丰富的插图、示意图和实拍图像，帮助理解。 应用广泛： 提供了大量各领域的应用实例，体现技术的实用价值。 语言严谨： 专业术语准确，叙述逻辑清晰。

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这本书的书名《红外成像制导图像处理技术》，让我想起了我曾经在科研院所那段日子，当时我们也在研究一些与目标识别和跟踪相关的课题，虽然不是直接针对红外成像，但图像处理的核心思想是相通的。我一直觉得，红外成像在复杂环境下有着天然的优势，尤其是在夜间、烟雾、伪装等传统光学手段失效的时候，红外热辐射的穿透性和独立性就显得尤为宝贵。这本书的出现，恰好填补了我在这方面的知识空白。我非常好奇它会如何讲解红外图像的特有噪声和伪影，以及针对这些问题，有哪些行之有效的去噪和增强方法。特别是在制导方面，如何从红外图像中提取出最具判别性的特征，并将其有效地传递给制导系统，这无疑是技术的难点和重点。我希望书中能够详细介绍一些经典的红外图像处理算法，比如傅里叶变换、小波变换在红外图像去噪中的应用，以及一些针对红外目标的特征提取方法，例如基于梯度、纹理或者能量分布的算法。如果还能结合一些具体的制导场景，比如在反坦克导弹、空中防御系统中的实际应用，那就更好了，这会让我对理论知识的理解更加深入和具象化。

评分☆☆☆☆☆

读到《红外成像制导图像处理技术》这个书名，我立刻想到了我之前参与过的一个项目，虽然最终没有深入红外领域，但当时对图像采集和处理的底层逻辑就深感兴趣。可见光成像的局限性一直是我工作的痛点，尤其是在低光照、遮挡或者伪装场景下，信息的丢失是不可避免的。红外成像，特别是热红外，它能穿透伪装，捕捉目标的独特热信号，这在很多应用场景下具有无可替代的优势。这本书的名字，让我看到了解决这些痛点的希望。我希望它能从根本上解释红外探测器的工作机制，比如不同类型传感器的优缺点，以及它们对不同波段红外辐射的敏感度。图像处理部分，我期待它能深入到如何校正红外图像中的畸变、噪声，如何进行对比度增强和细节恢复，以及如何有效地从背景中分离出目标。制导部分，我更关注的是如何将这些处理后的图像信息，转化为精确的引导指令，这其中涉及的动态目标跟踪、运动预测、甚至多传感器融合等技术，都令我跃跃欲试。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对前沿科技充满好奇心的学生，我总是渴望了解那些能够改变我们认知世界方式的技术。《红外成像制导图像处理技术》这个书名，像是一扇通往未知领域的大门，吸引着我去探索。我对于“红外成像”本身就充满了敬畏，想象着它能够“看到”我们肉眼看不到的热量，洞察物体隐藏的温度信息。而“制导”二字的加入，则将这项技术提升到了一个全新的高度，意味着它不再是单纯的观察，而是具备了主动介入和控制的能力。这本书，我期待它能从最基础的物理原理开始，深入浅出地讲解红外辐射的产生、传播以及探测原理，让我在理论上有坚实的基础。然后，重点会放在图像处理技术上，我尤其好奇它会介绍哪些专门针对红外图像的增强、分割、特征提取和目标识别的算法，是否会提及一些深度学习在红外图像处理中的最新进展。制导部分，我希望它能够清晰地阐述红外图像如何被转化为制导信号，以及在各种复杂环境下的鲁棒性问题。如果书中还能包含一些实际的案例分析，比如在军事侦察、目标追踪、甚至工业无损检测等领域的应用，那将是对我学习的最大助益。

评分☆☆☆☆☆

书名《红外成像制导图像处理技术》带给我的第一印象是技术感十足，并且与国家安全和国防建设有着紧密的联系。我虽然不是直接从事相关领域的研究，但一直对现代军事技术的发展保持着高度关注。红外成像的隐蔽性和全天候工作能力，在现代战争中扮演着越来越重要的角色，而如何有效地利用这些图像信息来精确制导武器，则是其价值的最终体现。这本书，我希望它能为我揭示红外成像技术在军事制导中的关键作用，从红外探测器的原理和分类，到不同红外波段（如近红外、中红外、远红外）的成像特点和应用差异。图像处理部分，我期待它能详细介绍一些适用于红外图像的特有算法，比如在目标检测和识别方面，如何克服红外图像信息量相对有限的问题，以及如何提高算法的准确性和实时性。制导技术的讲解，我想了解的是如何将红外图像信息与飞行控制系统相结合，包括目标跟踪算法、制导律的设计，以及在复杂电磁干扰环境下的鲁棒性提升等。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面上“红外成像制导图像处理技术”几个字，让我这位长期在光学成像领域摸爬滚打的老兵，瞬间就来了兴趣。平时工作中，接触到最多的还是可见光成像，对于红外这个“神秘”的波段，尤其是结合了制导这样一个高度实用的场景，总觉得隔着一层窗户纸。这本书的名字，就像一把钥匙，预示着它将带领我穿透这层迷雾，直观地了解红外成像在战场上是如何“看得更远”、“看得更准”的。我期待它能系统地梳理红外成像的成像原理，从传感器类型、热辐射特性到各种环境因素对成像质量的影响，有一个清晰的脉络。更重要的是，制导部分的结合，意味着这本书不会止步于理论的介绍，而是会深入到如何利用红外图像来引导飞行器、导弹等目标。这其中必然涉及大量的图像处理算法，比如目标检测、跟踪、识别，以及如何在高噪声、低对比度甚至欺骗干扰的环境下，保证制导的精度和稳定性。我希望它能用通俗易懂的语言，结合实际的应用案例，讲解这些复杂的技术，让我这个非专业出身的读者，也能豁然开朗。