测试技术与信号处理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国计量出版社

作者:范云霄

出品人:

页数:266

译者:

出版时间:2006-8-1

价格:28.0

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787502616007

丛书系列:

图书标签:

• 信号处理
• 测试技术
• 信号处理
• 通信工程
• 电子工程
• 雷达
• 声呐
• 图像处理
• 数据分析
• 控制系统
• 信息处理

好的，这是一本关于现代光学成像与生物医学应用的深度技术专著的详细内容介绍，旨在与您的《测试技术与信号处理》形成内容上的明显区隔。 --- 书籍名称：前沿光学成像：从基础理论到临床转化 ISBN 暂定：978-7-XXXX-XXXX-X 页数：约 850 页 目标读者： 生物医学工程师、光学物理学家、临床医学研究人员、高年级本科生及研究生。 --- 内容提要与详细章节概述 本书系统、深入地探讨了现代光学成像技术在生命科学与生物医学领域的最新进展、核心理论框架及其在疾病诊断、生物过程可视化中的实际应用。本书的重点在于光与生物组织相互作用的物理机制、先进的成像系统设计、图像重建算法以及跨学科的临床前研究。 第一部分：光学成像的物理基础与生物组织光学特性 (约占 20%) 本部分为后续高级技术奠定坚实的理论基础，聚焦于光如何在复杂的生物介质中传播和散射。 第 1 章：电磁波与生物组织的光学相互作用 深入分析光在不同生物组织（如皮肤、脑组织、血液）中的宏观和微观光学参数（吸收系数、散射系数、各向异性因子）。讨论瑞利散射、米氏散射、拉曼散射在生物成像中的意义。引入辐射传输方程（RTE）的推导与数值解法，为后续的深层组织成像建立数学模型。 第 2 章：光在散射介质中的探测极限与分辨率理论 详细阐述光子在组织内经历的多次散射对成像质量的影响。引入点扩散函数（PSF）在散射介质中的概念，分析空间相干性、时间相干性如何被破坏。讨论分辨率（轴向与横向）受散射限制的理论阈值，并引入时间分辨技术（Time-Resolved Imaging）的基本原理。 第 3 章：生物组织的光谱学基础 覆盖紫外-可见-近红外（UV-Vis-NIR）波段内，血红蛋白、黑色素、水等关键生物分子对光的吸收特性。介绍不同波段窗口（如组织光学窗口）的物理学基础，及其对成像深度和对比度的影响。 第二部分：经典与现代光学成像模态的深度解析 (约占 40%) 本部分是全书的核心，详细介绍当前主流及新兴的非侵入性或微创性光学成像技术的工作原理、系统架构和关键技术挑战。 第 4 章：荧光成像技术：从分子探针到活体示踪 深入探讨共聚焦显微镜（Confocal Microscopy）的理论基础，包括针孔的衍射限制和光限制（Optical Sectioning）。扩展至多光子显微镜（Two-Photon/Three-Photon Microscopy），详细分析其实现原理、优势（深层成像、降低光毒性）及飞秒激光器的要求。重点讲解分子探针的设计原则（如Stokes位移、光漂白动力学）和用于特定生物标志物的报告系统。 第 5 章：相干光学成像：干涉与相位测量 全面覆盖基于光干涉原理的成像技术。光学相干断层扫描（OCT）的原理、扫频源（SS-OCT）与超宽带源（SLD）的对比，以及信号处理中的色散补偿。深入探讨全息成像（Holographic Imaging）在定量相位成像（QPI）中的应用，如何实现对细胞形态和折射率分布的无标记测量。 第 6 章：散射光场重建技术：弥散成像的突破 针对深层组织成像中的严重散射问题，系统介绍扩散光学层析成像（DOT/NIRS）的线性化近似模型、正演问题（Forward Problem）的求解。重点介绍波前整形（Wavefront Shaping）技术，如反馈控制、迭代算法，实现对散射介质内部的聚焦控制（Focusing Through Scattering Media）。 第 7 章：功能性光学成像：血流动力学与代谢分析 本章聚焦于获取组织生理信息。详细介绍激光散斑成像（LSCI）和多普勒光学相干断层扫描（D-OCT）在测量微循环血流速度中的方法与局限性。阐述基于氧化血红蛋白/脱氧血红蛋白比值的近红外光谱技术，以及高阶谐波生成成像（Harmonic Generation Imaging）在非线性光学中的机制。 第三部分：先进数据处理、系统集成与临床应用 (约占 30%) 本部分关注如何将理论和技术转化为实用的、高通量的成像系统，并探讨其在转化医学中的潜力。 第 8 章：图像重建与计算成像方法 强调现代光学成像对计算能力的需求。讨论反问题（Inverse Problem）的病态性与正则化技术（如Tikhonov、L-curve）。系统介绍基于深度学习的图像增强、去噪和超分辨率重建方法（如CNN在OCT和DOT中的应用）。分析实时数据采集与处理的硬件架构要求。 第 9 章：超快光学与高灵敏度探测 探讨飞秒激光在生物医学中的应用，包括放大器技术（Chirped Pulse Amplification, CPA）的安全与优化。介绍新型光电探测器（如单光子雪崩二极管, SPAD；强度计）的性能指标与噪声抑制技术。 第 10 章：临床前验证与转化医学案例 通过具体的应用案例展示技术优势。例如，在神经科学中利用钙成像技术监测活体动物大脑皮层的活动；在肿瘤学中，利用光学成像技术评估新药的药代动力学反应；以及在皮肤病学中，使用高频振荡OCT进行早期病变检测。讨论从实验室原型到医疗设备的监管路径和工程挑战。 第四部分：未来展望与交叉学科前沿 (约占 10%) 展望光学成像领域未来的主要研究方向，包括： 人工智能驱动的成像系统自主优化 体内实时三维细胞追踪技术 光声成像（Photoacoustic Imaging）的深度融合 可穿戴与便携式光学诊断设备的工程化 --- 本书特点： 1. 理论深度与实践结合： 兼顾光物理学的基础推导与实际工程中的参数选择和系统搭建的指导。 2. 跨学科视野： 强调光学、电子工程、生物化学和临床医学之间的交叉融合。 3. 内容前沿： 大量引入近五年来在 Nature Photonics, Optica, Biomedical Optics Express 等顶级期刊发表的前沿技术成果。 4. 详细的数学模型： 提供了关键成像模态的傅里叶光学、散射理论和反问题求解的完整推导过程，而非仅停留在概念描述。 总结： 本书旨在成为生物医学光学成像领域研究人员和工程师的权威参考书，系统性地梳理并推进从基础光子学到临床应用的完整技术链条。它要求读者具备扎实的微积分、线性代数和基础光学知识。

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