Three-Dimensional Electron Microscopy of Macromolecular Assemblies pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Oxford University Press

作者:Joachim Frank

出品人:

页数:428

译者:

出版时间:2006-2-2

价格:GBP 265.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780195150964

丛书系列:

图书标签:

• EM
• 结构生物学
• 电子显微镜
• 生物物理
• 生物化学
• Single-particle-reconstruction
• Electron Microscopy
• Macromolecular Assemblies
• Structural Biology
• Cryo-EM
• Image Processing
• Biophysics
• Molecular Structure
• Proteins
• Viruses
• Nanostructures

《光场成像技术原理与应用：从基础理论到前沿探索》 图书简介 本书系统深入地探讨了光场成像技术（Light Field Imaging，LFI）的理论基础、核心算法、关键技术及其在多个领域的广泛应用。随着计算光学和新型传感器的发展，光场成像已成为一种革命性的视觉获取范式，它不仅记录了场景的二维强度信息，更捕获了光线的空间方向信息，从而为后续的三维重建、深度感知、焦点调节等提供了丰富的数据基础。 全书结构严谨，内容覆盖全面，旨在为光学工程、计算机视觉、图像处理、生物医学工程等领域的科研人员、工程师及高年级学生提供一本全面且深入的参考手册。 第一部分：光场成像基础理论 第一章：光场成像的物理基础与历史沿革 本章首先回顾了传统成像方式的局限性，并引入了光场成像的基本概念——光线聚集域（Plenoptic Function）。详细阐述了光线在三维空间中的传播特性，包括其在不同位置和角度上的能量分布。随后，梳理了光场成像技术的发展历程，从早期的全息术到现代的微透镜阵列（MLA）方法，以及基于计算的光场重构技术。本章的重点在于建立读者对光场数据的物理意义和数学描述的清晰认知。 第二章：光场数据的数学建模与表示 深入探讨光场数据的数学表示形式。核心内容包括四维光场函数 $L(x, y, heta, phi)$ 的定义及其在特定采样系统下的离散化表达。重点分析了两种主流的采样模型：基于相机的全光场（4D）和基于微透镜阵列的透视光场（5D，通常简化为4D描述）。详细解析了光线追踪方程和几何光学在光场采集过程中的应用，为后续的图像重建奠定数学基础。 第三章：核心采集系统：微透镜阵列（MLA）与新型传感器 本章聚焦于光场相机的硬件实现。详细分析了MLA在主图像传感器（Primary Image Sensor, PIS）前的布局对采样率、空间分辨率和角分辨率的影响。讨论了MLA的设计参数（如焦距、间距）与最终光场质量之间的权衡。此外，本章还涵盖了新兴的光场采集技术，例如基于波导结构的连续光场采集系统、基于空间光调制器（SLM）的动态光场捕获，以及高帧率光场视频捕获的挑战与解决方案。 第二部分：光场数据的处理与重建算法 第四章：光场图像的重构与合成视角生成 这是光场处理的核心部分。详细介绍了从采样的光场数据中重构出高分辨率二维图像（如深度感知图像或高分辨率主图像）的算法。重点讲解了子像素重采样的技术，特别是基于傅里叶域或空间域的插值方法，以缓解MLA引入的低空间分辨率问题。同时，深入剖析了视角合成（View Synthesis）的原理，包括基于光线回溯法（Ray Back-Projection）和基于深度图的插值渲染，以及利用深度学习进行高质量、高连贯性视角合成的最新进展。 第五章：精确的深度信息获取：光场深度估计 光场技术的一大优势在于直接获取深度信息。本章系统梳理了光场深度估计的主要方法。首先，详细阐述了基于侧向位移（Lateral Shift）的视差计算，这是MLA系统获取深度的基本原理。其次，探讨了利用光场数据在傅里叶域或角度域进行匹配和相关性分析的算法。最后，深入讨论了利用深度学习模型（如CNNs）直接从光场输入预测密集深度图的端到端方法，包括如何设计损失函数以确保深度图的几何一致性。 第六章：计算光场成像与逆问题求解 本章关注利用计算方法解决由采样限制或噪声引入的成像难题。讨论了如何使用压缩感知（Compressed Sensing）理论来设计更高效的光场采集模式，以在有限的数据量下恢复出高保真的光场。此外，详细讲解了去模糊（Deblurring）和去噪（Denoising）算法在光场数据上的特殊性，例如如何利用光场数据的角度信息来区分运动模糊与散焦，并采用优化的迭代算法进行精确反演。 第三部分：光场成像的前沿应用 第七章：三维重建与场景理解 光场数据是实现场景真实三维重建的理想载体。本章探讨了如何利用光场数据生成高质量的点云和网格模型。对比了传统基于立体视觉方法的不足，突出光场技术在无需运动的情况下获取多个视角的优势。讨论了光场数据在语义分割和目标识别中的应用，特别是深度信息如何增强计算机视觉任务的鲁棒性。 第八章：动态光场与实时系统 随着高速传感器和FPGA技术的发展，动态光场成像成为研究热点。本章关注高帧率光场视频的采集、处理和实时渲染。探讨了在实时应用中如何平衡角分辨率和时间分辨率，以及低延迟的深度估计和视角合成流水线设计。应用案例包括实时三维显示、沉浸式VR/AR内容捕获。 第九章：生物医学与工业检测中的光场应用 光场技术在微观和宏观尺度的非接触式测量中展现出巨大潜力。在生物医学领域，详细分析了光场显微镜（Light Field Microscopy, LFM）如何实现对活体样本的快速、全视野三维细胞追踪，以及其在定量相衬成像中的应用。在工业领域，探讨了光场技术在高精度三维测量、缺陷检测和质量控制中的优势，特别是对于复杂曲面和运动目标的快速测量。 第十章：光场技术面临的挑战与未来展望 本章总结了当前光场技术的主要瓶颈，包括数据量巨大、计算复杂度高、系统成本和对视场角（FOV）的限制。最后，展望了未来光场技术的发展方向，包括：全息显示与光场的融合、集成式光场芯片的设计、结合AI的自适应采样与重构技术，以及在元宇宙和数字孪生构建中的关键作用。 本书配有大量清晰的原理图、算法流程图及实际实验结果，确保读者能够从理论到实践全面掌握光场成像技术。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

我是一名经验丰富的结构生物学研究员，常年与X射线衍晶体学打交道。这次为了拓展我的研究方法，我深入阅读了《Three-Dimensional Electron Microscopy of Macromolecular Assemblies》，这本书对于我来说，是理解并掌握新兴的冷冻电镜技术非常有价值的入门材料。它在介绍基础知识方面，非常严谨且全面，从电子显微镜的工作原理，到样品的制备，再到最终的三维重构，都进行了细致的讲解。 尤其令我印象深刻的是，书中在讨论不同冷冻电镜技术（如单颗粒分析和冷冻电子断层扫描）的适用范围和优缺点时，引用了大量的实例和对比分析。这让我能够清晰地认识到，每种技术都有其独特的优势和局限性，选择哪种技术取决于研究对象的特性和研究目标。书中还详细介绍了如何处理不同数据质量的图像，以及如何评估最终三维模型的质量，这些信息对于实际操作者来说是极其宝贵的。 这本书让我认识到，冷冻电镜技术虽然近年来发展迅猛，但其背后仍然需要深厚的物理学、计算机科学和生物化学知识作为支撑。它不仅仅是提供了一种观察大分子结构的新工具，更是一个高度综合性的技术平台。通过这本书，我能够更深入地理解这一技术的核心竞争力，并为我未来在该领域的研究方向选择提供重要的参考。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对方法论有着近乎偏执追求的实验者，所以当我看这本《Three-Dimensional Electron Microscopy of Macromolecular Assemblies》时，最吸引我的地方在于它对实验技术细节的深度挖掘。它不仅仅是告诉你“怎么做”，更是告诉你“为什么这么做”，以及“这样做可能遇到的问题”。例如，在处理样品制备的部分，作者详细讨论了不同类型的缓冲液对蛋白稳定性的影响，不同冷冻技术（如玻璃化冷冻）的优缺点，以及如何选择合适的载网材料。这对我来说至关重要，因为我知道，样品制备的任何一个微小的失误，都可能导致整个实验的失败，或者最终的数据无法解释。 这本书在数据处理和三维重构的章节更是让我大开眼界。我之前总觉得，将二维的投影图像重建成人眼看不见的三维结构，是一件充满了“魔术”色彩的事情。但通过阅读这本书，我才了解到其中的严谨数学模型和复杂的算法。从粒子选择、图像处理、到分类、对齐，再到最终的三维模型构建，每一个步骤都有其特定的算法和参数设置。作者以一种非常清晰的方式，解释了这些算法的逻辑，以及它们如何协同工作，将海量的二维图像信息转化为具有生物学意义的三维模型。虽然我目前还没有完全掌握所有算法的细节，但这本书无疑为我打开了一扇通往理解这些高级数据处理技术的大门，让我对整个流程有了系统性的认识，而不是碎片化的了解。

评分☆☆☆☆☆

这本《Three-Dimensional Electron Microscopy of Macromolecular Assemblies》我早就听说过，但一直没来得及细看，直到最近在准备一个关于蛋白质结构的项目时，才真正翻开了它。坦白说，作为一名初涉此领域的博士生，一开始我对着书名里的“三维电子显微镜”和“大分子复合物”这两个概念还是有些望而生畏的。我的导师推荐这本书时，只是轻描淡写地说它“内容扎实，值得参考”，但实际阅读起来，才发现它远不止“扎实”二字可以形容。 首先，它在基础理论的阐述上做得非常到位。书中的第一部分，花了相当多的篇幅来介绍电子显微镜的原理，从早期的透射电子显微镜（TEM）到如今广泛应用的高分辨率冷冻透射电子显微镜（Cryo-TEM），再到最新的单颗粒分析（SPA）和冷冻电子断层扫描（Cryo-ET）技术，都进行了详细的讲解。我尤其欣赏的是，作者并没有简单罗列技术名词，而是深入剖析了每个技术背后的物理原理，比如电子束与样品的相互作用、成像过程中的衍射和散射、以及如何克服分辨率限制等。这对于我这样背景可能略显单薄的读者来说，简直是及时雨。我常常会一边阅读，一边对照着自己大学时学的物理知识，恍然大悟很多之前模糊的概念。书中还穿插了不少图示和流程图，将复杂的仪器结构和实验流程可视化，这大大降低了理解门槛，也让我对实际操作有了更直观的认识。

评分☆☆☆☆☆

对于一名刚刚接触结构生物学领域的博士研究生来说，这本《Three-Dimensional Electron Microscopy of Macromolecular Assemblies》提供了一个非常全面的学习框架。我尤其欣赏书中在介绍电子显微镜成像原理时，并没有止步于表面的描述，而是深入到了电子束的相互作用、衍射、散射以及像差等核心概念。作者通过引入大量的物理概念，并辅以清晰的图示，帮助我理解了为什么我们能够从电子显微镜的图像中获得三维信息。 更重要的是，这本书非常细致地阐述了从样品制备到数据处理的整个流程。对于样品制备，它详细介绍了不同冷冻技术的原理、操作要点以及优缺点，这让我能够理解为什么某些样品需要特殊的处理方式。在数据处理方面，书中对图像的预处理、粒子选择、图像分类、对齐以及三维重构算法都进行了详细的讲解，让我对这些复杂的计算过程有了一个初步的认识。虽然有些算法的细节对我来说仍然有些复杂，但书中的逻辑结构和图示帮助我理解了它们在整个流程中的作用，这为我后续深入学习打下了坚实的基础。 此外，书中还讨论了如何评估三维模型的质量，以及如何利用这些模型进行生物学解释。这对于初学者来说非常重要，因为它引导我们不仅要关注技术本身，更要思考如何将技术转化为有价值的科学发现。总体而言，这本书为我提供了一个非常系统性的学习路径，让我能够一步步地构建起对三维电子显微镜技术的理解。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在生物物理学领域深耕多年的学者，对各种成像技术都有着浓厚的兴趣。当我翻开《Three-Dimensional Electron Microscopy of Macromolecular Assemblies》时，我首先被它严谨的学术风格所吸引。这本书在介绍电子显微镜的基本原理时，并未回避一些关键但可能略显复杂的技术细节，例如电子的衍射和散射过程，以及如何从二维投影图像中重建三维结构。 我特别赞赏书中对数据处理流程的细致讲解。从原始图像的去噪、对比度增强，到对大量颗粒进行分类和对齐，再到最终的三维重构，作者都提供了详细的算法介绍和参数优化的指导。这让我能够理解，为何冷冻电镜数据处理需要强大的计算能力和精密的算法。书中还包含了如何评估模型质量的章节，以及如何利用已有的信息对模型进行解释，这对于将技术成果转化为有意义的科学发现至关重要。 这本书让我对冷冻电镜技术有了更深层次的认识，它不仅仅是一种观察工具，更是一个集物理学、计算机科学和生物学于一体的复杂系统。它为我提供了理解和掌握这一前沿技术所需的知识框架，也激发了我对未来在该领域进行深入研究的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对生物大分子相互作用机制很感兴趣的研究者，一直以来，我主要通过生化和生物物理的方法来研究这些机制。最近，我开始关注冷冻电镜技术，因为我知道它在解析复杂生物大分子复合物结构方面具有得天独厚的优势。因此，我选择了《Three-Dimensional Electron Microscopy of Macromolecular Assemblies》这本书来系统学习。 阅读这本书，我最大的感受是它在方法论上的严谨性和全面性。书中详细阐述了冷冻电镜技术从样品制备、数据采集、图像处理到三维重构的每一个环节。我尤其欣赏它对不同数据处理算法的深入剖析，包括如何选择合适的算法，如何进行参数优化，以及如何评估重构模型的质量。 这本书为我打开了新的研究思路。我之前可能只关注宏观的相互作用，但通过了解冷冻电镜技术，我意识到我们可以深入到原子水平，解析复合物的三维结构，从而更精细地理解其功能机制。书中提供的大量实例，也让我看到了冷冻电镜技术在解决各种生物学问题上的巨大潜力。 这本书不仅仅是技术手册，它更是一种思维方式的引导。它让我意识到，要真正理解生物大分子的功能，必须将其结构置于背景之下进行思考。这本书为我提供了实现这一目标所需的工具和知识，我非常期待能够将其应用到我的研究中。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对计算生物学和结构生物学交叉领域感兴趣的博士生，一直以来，我对解析生物大分子的三维结构的方法都充满了好奇。这次，我选择了《Three-Dimensional Electron Microscopy of Macromolecular Assemblies》这本书来深入了解三维电子显微镜技术。 这本书在技术细节上的阐述让我印象深刻。它不仅仅是简单地介绍冷冻电镜的原理，更是深入到图像处理和三维重构的复杂算法。作者以一种非常系统的方式，讲解了如何从大量的二维投影图像中提取有用的信息，并最终构建出高分辨率的三维模型。我尤其喜欢书中关于“粒子分类”和“模型精修”的章节，这些内容对于理解如何提高模型的准确性和生物学意义至关重要。 此外，这本书还讨论了如何利用计算工具来加速和优化数据处理过程。这对于我这样背景的学生来说非常有帮助，它让我认识到，掌握先进的计算技能是从事结构生物学研究不可或缺的一部分。 这本书为我提供了一个坚实的理论基础，让我能够理解冷冻电镜技术的工作原理和数据处理流程。它也激发了我对利用计算方法来解析生物大分子结构的研究热情，我期待着将所学知识应用到我的研究项目中。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对理论物理背景稍显薄弱的生物化学研究者，我对《Three-Dimensional Electron Microscopy of Macromolecular Assemblies》的描述方式感到尤为惊喜。这本书在介绍电子显微镜的物理原理时，并没有采用过于晦涩的数学推导，而是侧重于概念的清晰阐述。它通过类比和形象的比喻，将复杂的衍射、散射、相位恢复等概念解释得浅显易懂。例如，作者在解释“相位问题”时，会将其与我们日常生活中遇到的声音和光的波动性进行类比，让我能够更容易地抓住问题的核心。 此外，书中在阐述图像处理和三维重构算法时，也同样注重逻辑性和直观性。它并非简单地堆砌代码或者数学公式，而是通过大量的图示和流程图，一步步地展示了从原始投影图像到最终三维模型的转化过程。我尤其喜欢书中关于“粒子拾取”和“分类”的章节，作者详细解释了不同的聚类算法是如何将相似的颗粒分组，以及如何识别和去除低质量的颗粒。这让我不再感到数据处理过程是黑箱操作，而是能够理解其背后的科学原理和技术手段。这本书的优点在于，它能够以一种非常包容的方式，吸引不同背景的读者，让他们都能从中受益，并逐步建立起对这一前沿技术的深刻理解。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对生物化学领域的前沿技术充满好奇心的本科生，我在导师的推荐下阅读了《Three-Dimensional Electron Microscopy of Macromolecular Assemblies》。这本书的内容之丰富，让我一度有些不知所措，但随着阅读的深入，我逐渐被它所吸引。 最让我印象深刻的是，书中对电子显微镜成像原理的讲解。作者用非常清晰的语言，解释了电子是如何与生物样品相互作用，以及我们如何从这些相互作用中获取信息。他详细介绍了不同成像模式的优缺点，比如冷冻透射电子显微镜（Cryo-TEM）和冷冻电子断层扫描（Cryo-ET），以及它们各自在解析大分子结构方面的应用。 在样品制备方面，这本书提供了非常实用的指导。它详细介绍了如何制备高质量的样品，以及如何克服各种技术难题。我尤其喜欢书中关于“玻璃化冷冻”的章节，作者详细解释了这一技术为何能够 preserve 样品的原生状态，以及如何优化冷冻条件来获得理想的样品。 这本书让我对三维电子显微镜技术有了更全面的认识，它不仅仅是一个技术工具，更是一个能够帮助我们揭示生命奥秘的重要窗口。我感觉自己对这一领域的研究充满了兴趣，并渴望在未来的学习中能有机会接触到相关的实验。

评分☆☆☆☆☆

我是一名已经从事蛋白质结构研究多年的研究员，一直以来我主要依赖X射线晶体学方法。最近，随着冷冻电镜技术的飞速发展，我开始尝试将其引入我的研究项目。在选择入门书籍时，《Three-Dimensional Electron Microscopy of Macromolecular Assemblies》引起了我的注意，因为它声称涵盖了该领域的最新进展。 深入阅读后，我发现这本书确实在技术细节上做得非常出色。它不仅仅是简单地介绍冷冻电镜的原理，更是深入探讨了各种成像模式，如单颗粒分析（SPA）和冷冻电子断层扫描（Cryo-ET），并详细比较了它们的适用范围、分辨率以及各自的优缺点。我尤其对书中关于如何克服样品制备的挑战，例如非特异性结合、颗粒聚集以及溶液中的不稳定性等问题，提供了丰富的解决方案和建议。 在数据处理方面，这本书的详尽程度也让我印象深刻。它不仅介绍了主流的图像处理软件和算法，还解释了这些算法背后的数学原理，以及如何通过优化参数来提高重构模型的质量。书中还提供了一些实际案例，展示了如何利用冷冻电镜技术解析复杂的生物大分子复合物的结构，这对我规划自己的实验设计非常有启发。这本书为我提供了一个将理论知识与实际操作相结合的平台，让我能够更自信地迎接在冷冻电镜领域的研究挑战。

评分☆☆☆☆☆

做Single particle reconstruction这行的圣经，需要一定基础，但是也不需要太多，本科物理和生物水平就能读了。配合其他一些电子显微镜原理和傅立叶光学的资料看比较好。

评分☆☆☆☆☆

做Single particle reconstruction这行的圣经，需要一定基础，但是也不需要太多，本科物理和生物水平就能读了。配合其他一些电子显微镜原理和傅立叶光学的资料看比较好。

评分☆☆☆☆☆

做Single particle reconstruction这行的圣经，需要一定基础，但是也不需要太多，本科物理和生物水平就能读了。配合其他一些电子显微镜原理和傅立叶光学的资料看比较好。

评分☆☆☆☆☆

做Single particle reconstruction这行的圣经，需要一定基础，但是也不需要太多，本科物理和生物水平就能读了。配合其他一些电子显微镜原理和傅立叶光学的资料看比较好。

评分☆☆☆☆☆

不是入门读物 需要理论基础和大量实操 才能知道它在讲什么