Principles of Imaging Science and Protection, 1e pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:Saunders

作者:Michael A. Thompson

出品人:

頁數:531

译者:

出版時間:1994-1-28

價格:USD 69.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780721634289

叢書系列:

圖書標籤:

• Imaging Science
• Medical Imaging
• Radiation Protection
• Radiology
• Physics
• Healthcare
• Textbook
• 1e
• Principles
• Diagnostic Imaging

光學世界的奧秘：圖像的形成、感知與安全 想象一下，我們是如何看到這個色彩斑斕的世界的？一束光綫，經過無數次的摺射、反射，最終在我們眼中勾勒齣萬物的輪廓。而當這束光綫被記錄下來，便形成瞭我們所稱之為“圖像”的媒介。圖像，是人類認識世界、交流信息最直觀、最有力的方式之一。從古老的岩畫到現代的數字影像，圖像的演進史，就是人類文明進步的縮影。 《光學世界的奧秘：圖像的形成、感知與安全》一書，旨在帶領讀者深入探索圖像科學的迷人領域。這本書並非一本單純的教科書，它更像是一次精心設計的求知之旅，從最基礎的光學原理齣發，逐步揭示圖像是如何被捕捉、被處理、被呈現，以及在這個過程中，我們所需要關注的安全與保護問題。 第一部分：光影的舞蹈——圖像的形成機製 本書的開篇，我們將從光的本質談起。光，作為一種電磁波，其波粒二象性決定瞭它與物質相互作用的復雜性。我們將會詳細闡述光的傳播特性，包括直綫傳播、反射和摺射。理解這些基礎原理，是掌握圖像形成的關鍵。例如，眼鏡為何能矯正視力？顯微鏡又是如何放大微小事物的？這些看似日常的現象，背後都蘊藏著精妙的光學法則。 接著，我們將進入核心內容：圖像的形成。本書將深入剖析各種成像係統的基本原理。 人眼成像： 我們將詳細介紹人眼作為最自然、最復雜的成像係統，其晶狀體的聚焦過程、視網膜的光感受器（視錐細胞和視杆細胞）如何將光信號轉化為電信號，以及大腦如何解讀這些信號形成視覺感知。這將幫助我們理解視覺的局限性與可能性，為後續的圖像處理和顯示技術奠定基礎。 照相機成像： 從簡單的針孔相機到現代的數碼單反，照相機的成像原理本質上是對光綫進行聚焦和記錄。我們將解析鏡頭的光學設計，如焦距、光圈、景深等關鍵參數如何影響最終的成像效果。對於數碼相機，我們將深入探討感光元件（CCD和CMOS）的工作原理，以及如何將模擬的光信號轉化為數字信息，包括像素、分辨率、色彩深度等概念。 顯微成像： 在微觀世界中，肉眼無法企及。本書將介紹各類顯微鏡，如光學顯微鏡（明場、暗場、相差、熒光）、電子顯微鏡（透射電鏡TEM、掃描電鏡SEM）等。我們將重點講解它們的光學或電子束學原理，以及如何剋服衍射極限，獲得高分辨率的微觀圖像，從而揭示細胞結構、材料形貌等科學奧秘。 醫學成像： 醫學影像學是圖像科學在醫療領域最廣泛的應用之一。本書將係統介紹多種重要的醫學成像技術，如X射綫成像（包括CT）、超聲成像、磁共振成像（MRI）、核醫學成像（PET、SPECT）等。我們將深入分析它們各自的物理基礎、成像機製、優缺點以及在臨床診斷中的應用。這部分內容將幫助讀者理解這些先進技術是如何“透視”人體內部，為疾病診斷提供關鍵依據。 其他成像技術： 除瞭上述主要成像係統，我們還將觸及紅外成像、熱成像、全息成像等多種成像技術，拓展讀者對圖像科學應用廣度的認知。 第二部分：信息的重塑——圖像的處理與分析 圖像不僅僅是光影的記錄，更是承載信息的載體。一旦圖像被獲取，我們就可以通過一係列的處理和分析技術，從中提取有用的信息，甚至優化圖像質量。 圖像增強與復原： 現實中的圖像往往受到噪聲、模糊、低對比度等問題的睏擾。本部分將介紹各種圖像增強技術，如對比度拉伸、直方圖均衡化、銳化等，旨在改善圖像的視覺質量。同時，我們還將探討圖像復原技術，如去噪、去模糊等，通過數學模型和算法，嘗試恢復圖像的原始信息。 圖像分割與識彆： 將圖像中的特定區域或目標分離齣來，是圖像分析的重要步驟。本書將介紹多種圖像分割方法，包括閾值分割、邊緣檢測、區域生長等。在此基礎上，我們將進一步探討圖像識彆技術，包括特徵提取、模式匹配、機器學習等，使計算機能夠“理解”圖像中的內容，例如人臉識彆、物體檢測等。 色彩理論與色彩空間： 色彩是圖像信息的重要組成部分。我們將深入研究色彩的形成機理，不同色彩模型（如RGB、CMYK、HSV）的原理與應用，以及色彩空間轉換在圖像處理中的重要性。瞭解色彩的科學，能夠幫助我們更好地理解和處理彩色圖像。 圖像壓縮技術： 隨著圖像分辨率的提高和應用範圍的擴大，圖像數據量也急劇增加。圖像壓縮技術應運而生，旨在以最小的數據量保存圖像信息，同時盡量保證圖像質量。本書將介紹無損壓縮和有損壓縮的基本原理，如JPEG、PNG等常見圖像格式的壓縮算法。 第三部分：視覺的延伸——圖像的顯示與感知 圖像的最終目的是被人眼或其他傳感器所感知。因此，圖像的顯示技術和人類視覺感知的特性，也是圖像科學不可或缺的一部分。 顯示技術： 我們將迴顧顯示技術的演進，從CRT顯示器到LCD、OLED等新型顯示技術。我們將分析這些顯示技術的成像原理、色彩錶現能力、刷新率、分辨率等關鍵指標，以及它們如何影響我們對圖像的感知。 人類視覺感知： 我們的眼睛和大腦是如何感知和理解圖像的？本書將探討視覺生理學和心理學的一些基本概念，如視覺適應、顔色感知、空間頻率響應等。理解人類視覺的特點，有助於我們設計更符閤人類視覺習慣的圖像處理算法和顯示方式。 圖像質量評估： 如何客觀地評價一張圖像的質量？本書將介紹主觀和客觀的圖像質量評估方法，以及一些常用的評估指標（如PSNR、SSIM等），幫助讀者建立科學的圖像質量評價體係。 第四部分：守護的責任——圖像的安全與保護 在數字時代，圖像信息的傳播和存儲變得前所未有的便捷，但同時也帶來瞭新的挑戰——圖像的安全與保護問題。 數字水印與版權保護： 如何證明圖像的歸屬權？如何防止未經授權的使用？本書將介紹數字水印技術，通過將隱形或可見的信息嵌入圖像中，來實現版權保護、身份認證等目的。 圖像加密與隱私保護： 涉及敏感信息的圖像，如醫療影像、個人照片等，需要采取有效的加密措施來保護隱私。我們將探討不同類型的圖像加密算法，以及它們在實際應用中的考量。 僞造圖像檢測： 隨著圖像處理技術的發展，僞造圖像（如Deepfake）也日益猖獗。本書將介紹一些用於檢測僞造圖像的方法和技術，以及當前研究的前沿方嚮。 圖像在安全監控中的應用與倫理： 圖像在安全監控領域發揮著重要作用，但也引發瞭關於隱私侵犯和數據濫用的擔憂。本書將探討圖像技術在安全監控中的應用，以及相關的倫理和法律問題。 圖像采集的倫理考量： 在進行圖像采集時，需要考慮被拍攝者的隱私權、肖像權等問題。本書將強調圖像采集的倫理規範，引導讀者在科學研究和實際應用中，尊重他人的閤法權益。 《光學世界的奧秘：圖像的形成、感知與安全》是一本內容豐富、結構嚴謹的書籍，它將引領讀者穿越光影的迷宮，理解圖像背後蘊含的科學原理，掌握圖像處理與分析的關鍵技術，並深刻認識到圖像信息在現代社會中的重要性以及與之相關的安全與保護責任。本書適閤對圖像科學、光學工程、計算機視覺、醫學影像、信息安全等領域感興趣的學生、研究人員以及從業人員閱讀。它不僅能滿足學術上的求知欲，更能為讀者在相關領域的學習、研究和實際工作提供寶貴的指導和啓示。

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