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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Ivan P. Kaminow

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1973-11

价格:0

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471455752

丛书系列:

图书标签:

• 激光
• 激光器件
• 激光技术
• 光电子学
• 光学
• 应用物理
• 材料科学
• 传感器
• 医疗激光
• 工业激光

好的，以下是一本不包含《激光器件与应用》内容的图书简介，内容聚焦于其他相关领域，并力求详细、自然： --- 书名：《光电传感与图像处理：从基础理论到前沿实践》 内容简介 本书深入探讨了光电传感技术的核心原理、关键器件的设计与优化，以及在现代图像处理和机器视觉领域中的实际应用。全书结构严谨，内容涵盖了从基础的光与物质相互作用理论，到复杂的信号采集、图像重建、以及智能分析算法的构建。 第一部分：光电传感基础与关键器件 本部分系统梳理了光电传感的物理基础，重点解析了光与物质相互作用的量子力学和经典电磁学描述。我们首先回顾了电磁波谱在可见光、红外和紫外波段的特性，并详细阐述了光在介质中的传播、吸收、散射和折射现象。 随后，本书将视角转向光电转换器件。我们细致分析了半导体光电探测器的基本结构与工作机制，包括光电二极管、光电导探测器以及更先进的雪崩光电二极管（APD）和单光子雪崩二极管（SPAD）。对于每种器件，我们不仅描述了其理想性能参数（如量子效率、响应速度、噪声特性），还深入探讨了实际制造工艺对性能的影响，例如暗电流的抑制、温度漂移的补偿等。特别地，我们用大量篇幅介绍了电荷耦合器件（CCD）和互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器的像素结构设计、光子捕获效率（FPN）的优化，以及全局快门与卷帘快门的优劣势对比。 在光源方面，本书避开了特定类型的激光技术，转而关注广谱和高相干性光源在传感中的应用。我们详细介绍了高亮度LED阵列、超辐射发光器件（SLD）在生物医学成像中的优势，以及基于微机电系统（MEMS）的可调谐光栅和反射镜在波长扫描技术中的应用。对光源的噪声特性、光谱纯度和光束质量的量化分析，为后续的信号采集和成像质量控制奠定了理论基础。 第二部分：信号采集与图像重建技术 传感器获取的原始数据往往是低信噪比、高失真的模拟信号。本部分专注于如何有效地将这些光信号转化为可供数字处理的有效信息。 我们首先构建了完整的信号通路模型，分析了从光子入射到最终数字输出过程中的所有噪声源，包括散粒噪声、热噪声、读出噪声和环境噪声。在此基础上，提出了多种主动降噪和信号增强技术，例如随机调制技术、锁相放大技术在微弱信号检测中的应用，以及先进的去噪滤波算法，如非局部均值滤波（NLM）和基于稀疏表示的贝叶斯去噪方法。 图像重建是光电传感的核心环节。本书详细覆盖了传统几何光学成像理论，包括点扩散函数（PSF）的精确建模与测量。针对欠采样、衍射极限和系统畸变问题，我们引入了先进的复原技术。这包括基于迭代的盲反卷积算法（Blind Deconvolution）用于消除模糊，以及使用统计模型（如最大似然估计）进行图像超分辨率重建。对于特殊应用，如层析成像（Tomography）和散射介质成像，我们深入讲解了基于线性代数和傅里叶变换的重建公式，以及如何利用先验信息（如Total Variation, TV）来稳定反问题求解过程。 第三部分：先进图像处理与机器视觉 现代光电系统不仅仅是记录图像，更重要的是理解图像内容。本部分将重点放在如何利用计算方法从图像中提取有意义的特征和信息。 图像增强与分割是信息提取的第一步。我们不仅涵盖了灰度变换、直方图均衡化的基础应用，更侧重于对比度增强的自适应方法（如CLAHE）。在图像分割方面，本书比较了阈值法、区域生长法，并详述了基于活动轮廓模型（Active Contour Models, Snake）和图割理论（Graph Cut）的高级分割技术，这些方法在处理复杂边界和弱对比度目标时表现卓越。 特征提取和描述是构建视觉系统的关键。我们详细分析了经典特征点检测器（如Harris角点、FAST、SIFT/SURF）的数学基础和鲁棒性。对于纹理分析，本书介绍了傅里叶谱分析、Gabor滤波器组以及灰度共生矩阵（GLCM）的应用。此外，我们还讨论了如何量化和描述形状特征，包括矩不变量（Hu Moments）和轮廓分析技术。 在应用层面，本书强调了光电系统与决策制定的集成。我们阐述了如何将图像信息转化为可操作的控制信号，例如在反馈控制系统中，如何实时计算目标的位置偏差；在三维测量中，如何利用立体视觉或结构光投影数据进行精确的深度图生成和点云配准。本书的实践案例侧重于工业检测、非接触式质量控制以及环境监测中的实际部署挑战，强调了算法的实时性和资源效率。 适用读者对象 本书适合于物理学、电子工程、计算机科学以及相关交叉学科的高年级本科生、研究生，以及从事光电系统设计、图像分析和机器视觉研发的工程师和技术人员。它提供了从底层物理原理到高层算法实现的完整知识体系，旨在培养读者解决复杂光电传感与智能处理问题的能力。 ---

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这本书的论述风格非常新颖，它没有采用传统的教科书式枯燥的讲解方式，而是通过大量精美的插图和生动的案例，将复杂的激光技术变得易于理解。我是一名对工业自动化领域比较感兴趣的工程师，在工作中经常会接触到各种传感器和测量设备，其中很多都离不开激光技术的支持。这本书中关于“激光雷达”和“激光三角测量”等应用章节，为我提供了非常实用的信息。我尤其欣赏书中对不同激光源在实际应用中的优缺点分析，这对于我在选择和优化设备时非常有指导意义。这本书的阅读体验非常流畅，我感觉自己仿佛置身于一个现代化的实验室，亲眼见证着激光技术的飞速发展。

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坦白说，我拿到这本书的时候，并没有对它抱有太高的期望，我以为这又是一本充斥着晦涩难懂公式和理论的学术著作。然而，当我翻阅到关于“激光美容”和“激光脱毛”的章节时，我感到非常意外和惊喜。我一直对这些与生活息息相关的激光应用很感兴趣，但往往在网上搜集到的信息零散且不够专业。这本书不仅详细介绍了这些技术的原理，还对不同的激光类型在美容领域的应用进行了深入的比较，并讨论了其安全性和有效性。这让我对这些曾经只在杂志上看到的美容方法有了更科学、更理性的认识。这本书的实用性让我意想不到，它证明了即使是看似高深的科学技术，也能以一种贴近生活的方式呈现在读者面前。

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我一直对科技发展的前沿领域充满好奇，而激光技术无疑是其中最令人着迷的一部分。这本书以其详尽的介绍和清晰的逻辑，为我打开了一个全新的世界。虽然我并非物理学专业出身，但书中对激光器基本概念的讲解，即使是初学者也能较容易地理解。我特别喜欢书中对“光镊”这一概念的描述，它将激光的精确控制能力展现得淋漓尽致，让我惊叹于科学的无限可能。这本书让我了解到，激光不仅仅是科幻电影中的炫酷武器，更是我们生活中不可或缺的一部分，从医疗诊断到工业制造，它的身影无处不在。这本书无疑激发了我进一步探索激光技术的浓厚兴趣，我可能会考虑参加相关的科普讲座或者选择一些入门级的书籍进行更深入的学习。

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这本书绝对是为真正对光学和激光领域有深入研究兴趣的专业人士量身定做的。当我初次接触到这本书时，就被其严谨的学术风格和丰富的理论内容所吸引。虽然我目前的研究方向并非直接与激光器件的应用相关，但这本书所涵盖的物理原理和数学推导，对于理解现代光学技术的基石具有至关重要的意义。例如，书中关于“非线性光学效应”的章节，虽然我并非这方面的专家，但其对光与物质相互作用的深入剖析，让我对光的本质有了更深的认识。而且，书中对于各种经典和现代激光器的工作原理的详细阐述，也为我拓宽了视野，让我了解了激光技术在不同领域的潜力。我计划将这本书作为我持续学习的参考书，在未来遇到与光学相关的课题时，可以随时查阅，汲取其中的智慧。

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这本书的装帧设计就给人一种高端、专业的感觉，封面上的激光光束图案设计得非常精致，色彩搭配也很沉稳，一看就知道是本学术性很强的专著。我拿到手后，迫不及待地翻看了目录，感觉里面的章节划分非常系统，从基础的激光原理到各种激光器的类型，再到各种应用领域，几乎涵盖了激光技术的所有重要方面。尤其吸引我的是“高斯光束传输”和“相干性理论”这两部分，光是标题就让我联想到那些复杂的数学公式和物理概念，这正是我一直想深入理解的地方。虽然我还没有时间仔细研读，但从目录的详尽程度和术语的专业性来看，这本书的深度和广度绝对能够满足我对于激光科学的求知欲。我已经把它放在我的书架最显眼的位置，计划下个月的假期好好啃读一番，相信一定能从中获得许多宝贵的知识。

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