Specialty Imaging™ pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Blodgett, Todd M.

出品人:

页数:550

译者:

出版时间:2008-12

价格:$ 229.00

装帧:

isbn号码:9781931884181

丛书系列:

图书标签:

• 医学影像
• 诊断影像
• 影像技术
• 放射学
• 特殊影像
• 临床影像
• 影像诊断
• 医学教育
• 影像学
• 医学

《光影的探索：超越视界的成像技术》 在浩瀚的科学与技术领域，成像技术始终是人类探索未知、理解世界的关键驱动力。从远古时期简单的光影记录，到如今能够穿透物质、感知微观、揭示宇宙奥秘的复杂系统，成像的边界不断被拓展，深刻地改变了我们的生活方式和认知模式。本书《光影的探索：超越视界的成像技术》并非仅仅是对现有成像手段的罗列，而是旨在深入剖析成像技术的科学原理、发展脉络、前沿进展及其在各个领域的革命性应用，引领读者穿越视觉的局限，领略一个更加丰富、立体、精细的世界。 第一章：成像的基石——电磁波谱与物质的互动 任何成像技术的根基，都离不开电磁波谱与物质的互动。光，作为我们最直观的成像媒介，其本质是电磁波。但电磁波谱的范围远不止可见光，从波长极长的射电波，到能量极高的伽马射线，每一种电磁波都携带着关于物质的独特信息。本书将首先系统地阐述电磁波谱的构成，以及不同波段的电磁波与物质发生相互作用时产生的现象，例如反射、折射、散射、吸收、透射、荧光、磷光以及其在与物质相互作用时产生的能量变化。 我们将深入探讨： 波粒二象性与成像： 量子力学视角下，光子的概念如何影响我们理解成像过程。 光谱学原理： 物质如何选择性地吸收和发射特定波长的电磁波，为我们提供“指纹”般的信息。 相互作用的微观机制： 原子、分子在不同电磁波作用下的电子跃迁、振动、转动等过程，以及这些过程如何被成像技术捕捉。 成像信号的形成： 从物质与电磁波的相互作用，到最终转化为可记录的信号，中间经历的物理过程。 第二章：经典成像的演进——从暗箱到数字 在理解了电磁波与物质的互动后，本书将追溯经典成像技术的演进历程。这不仅仅是光学器件的发展，更是对如何更精确、更全面地捕捉和记录光影信息的不懈追求。 我们将回顾： 早期成像的智慧： 暗箱（Camera Obscura）原理的出现，以及其对透视、光学成像的启蒙意义。 感光材料的革命： 从银盐感光技术到胶片时代，化学感光材料如何实现了对光影的永久记录。 光学成像系统的优化： 透镜、反射镜的设计进步，如何克服色差、像差，提升成像的清晰度和质量。 从模拟到数字的飞跃： CCD、CMOS等电子成像传感器的出现，如何将模拟的光信号转化为数字信息，为成像技术带来了革命性的变化。 数字图像的处理与分析： 数字成像带来的无限可能，包括图像增强、去噪、特征提取等基本图像处理技术。 第三章：突破极限——非常规成像技术 当可见光成像无法满足我们的需求时，人类的智慧便转向了电磁波谱的其他部分，以及非电磁波的探测手段，催生了各种“非常规”的成像技术，它们帮助我们“看”到不可见、“穿透”物质、“感知”微观。 本章将重点阐述： X射线成像： 成像原理： X射线穿透物质的能力差异，基于原子序数和密度的衰减特性。 医学应用： 诊断成像（X光片、CT扫描）如何帮助医生观察骨骼、软组织病变，揭示疾病的早期迹象。 工业应用： 无损检测（NDT）如何检查材料内部缺陷，保障产品质量和结构安全。 科学研究： X射线衍射（XRD）如何解析晶体结构，X射线显微镜如何观察微米尺度细节。 红外成像： 成像原理： 探测物体发出的热辐射（红外线），温度分布的可视化。 热成像仪： 夜视、安防监控、工业设备故障诊断、医疗辅助诊断（如炎症检测）。 遥感应用： 监测地表温度、植被健康、大气变化，研究气候变化。 紫外成像： 成像原理： 探测物体对紫外线的吸收和反射特性。 应用领域： 材料检测、荧光成像、防伪技术、天文学研究（如探测高温天体）。 太赫兹（THz）成像： 成像原理： 介于微波和红外之间，对许多非极性材料具有良好的穿透性，对水分子敏感。 潜在应用： 安全检查（穿透衣物）、食品检测、生物医学成像、通信。 超声波成像： 成像原理： 利用高频声波在介质中的传播和反射，形成声阻抗分布图。 医学应用： 产科检查、腹部脏器成像、心脏检查，因其无辐射性而广泛应用。 工业应用： 材料无损检测、距离测量。 核磁共振成像（MRI）： 成像原理： 利用原子核在强磁场和射频脉冲作用下的核自旋弛豫现象。 医学应用： 对软组织成像具有极高的分辨率，能够清晰显示大脑、脊髓、肌肉等结构，常用于疾病诊断和研究。 化学与材料科学： 核磁共振谱（NMR）在分子结构解析中的重要作用。 第四章：深入微观——高分辨率与高灵敏度成像 为了探索物质世界的更深层次，成像技术必须不断追求更高的空间分辨率和灵敏度。这不仅要求我们能够看到更小的物体，还需要能够捕捉极其微弱的信号。 本章将深入探讨： 显微成像技术： 光学显微镜的极限与突破： 衍射极限的克服（STED、PALM/STORM等超分辨技术），实现对亚细胞结构的精细观察。 电子显微镜： 透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）如何以前所未有的分辨率观察原子、分子层级的形貌与结构。 原子力显微镜（AFM）： 探针扫描技术，实现表面形貌、力学性质、电学性质等的纳米尺度成像。 高灵敏度探测技术： 单光子探测： 在极低照度下成像，如天文观测、荧光寿命成像。 量子成像： 利用量子纠缠等量子特性，实现超越经典成像的新型成像方式（如鬼成像）。 先进的信号处理与降噪技术： 如何从海量噪声数据中提取有效信息，提升成像质量。 第五章：洞察深层——断层成像与三维重构 传统的平面成像只能提供二维信息，而三维世界的真实面貌需要通过层层剖析或数据整合才能呈现。断层成像技术的发展，极大地拓展了我们“看见”内部结构的能力。 本章将解析： 断层成像的基本原理： 基于穿透性探测（如X射线、伽马射线、超声波）在不同角度下的数据采集。 计算机断层扫描（CT）： 数学重构算法： 傅里叶变换、滤波反投影等算法如何将投影数据转化为二维切片图像。 多层螺旋CT、能谱CT： 技术进步带来的更快速、更精细的断层成像。 三维成像与可视化： 从二维切片到三维模型： 如何将一系列二维断层图像堆叠、分割，构建出逼真的三维模型。 三维可视化技术： 体绘制（Volume Rendering）、表面重构（Surface Rendering）等方法，让三维结构栩栩如生。 在医学、工程、地质等领域的应用： 虚拟内窥镜、器官模型、地下结构成像等。 第六章：动态捕捉——时域成像与实时成像 许多科学现象和工程过程是动态变化的，静态的成像方式无法捕捉其全貌。时域成像技术，能够记录事件的发生过程，揭示其演变规律。 我们将探讨： 高速摄影与视频技术： 捕捉微秒、纳秒甚至飞秒级别的高速运动。 延迟成像技术： 通过多次曝光或特定触发机制，还原快速事件的完整过程。 相位成像： 捕捉物体的相位信息，常用于显微镜和全息术，可用于观察透明物体。 干涉成像： 利用光波或声波的干涉现象，实现高精度的测量和成像。 实时成像在科学实验与工业控制中的作用： 粒子轨迹跟踪、流体动力学研究、机械振动分析等。 第七章：融合之境——多模态成像与智能分析 现代成像技术的发展趋势之一，是整合来自不同探测方式的信息，形成“多模态成像”。这种融合能够弥补单一成像方式的不足，提供更全面、更深入的认知。 本章将深入研究： 多模态成像的原理与优势： 例如PET-CT（结合了PET的功能信息和CT的解剖信息）、MRI-PET等。 图像融合技术： 如何将来自不同模态的图像进行配准、融合，以最大化信息提取。 人工智能（AI）在成像中的角色： 深度学习驱动的图像增强与去噪： 显著提升低质量图像的可用性。 AI辅助的图像分割与识别： 自动识别病灶、缺陷，加速诊断和分析过程。 AI驱动的图像生成与预测： 基于现有数据，生成新的、更优的成像方案或预测发展趋势。 机器学习在特征提取与分类中的应用： 从海量成像数据中挖掘隐藏的模式。 第八章：成像的未来——前沿探索与展望 成像技术的进步永无止境。本书的最后一章，将聚焦于那些正在涌现的、可能在未来改变我们认知世界方式的前沿技术和发展趋势。 我们将展望： 量子成像的进一步发展： 如量子幽灵成像、量子计算在图像处理中的应用。 人工智能在成像中的深度融合： 从辅助工具到智能成像系统，实现自主成像与分析。 新型探测器与光源的开发： 具有更高灵敏度、更高分辨率、更宽光谱范围的探测器，以及更先进的光源。 生物医学成像的新疆界： 脑机接口中的成像技术、单分子成像、基因水平成像的探索。 对地观测与宇宙探索中的成像技术： 更高分辨率的遥感、更灵敏的空间望远镜、引力波成像等。 成像技术在材料科学、能源、环境等领域的交叉应用。 《光影的探索：超越视界的成像技术》旨在为广大科研工作者、工程技术人员、学生以及对成像技术充满好奇的读者提供一个全面、深入的学习平台。通过对成像原理的剖析、技术的演进、应用的展示，我们希望能够激发读者对这个充满活力的领域的进一步探索，共同推动成像技术的边界，为人类认识宇宙、改造世界提供更强大的工具。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆