信息光學原理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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蘇顯渝 著

圖書標籤:

• 信息光學
• 光學原理
• 光信息處理
• 光學工程
• 物理光學
• 光學儀器
• 信息科學
• 光通信
• 激光原理
• 光學材料

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121120572

版次：1

商品編碼：10370470

包裝：平裝

齣版時間：2010-12-01

用紙：膠版紙

頁數：255

內容簡介

信息光學是光學和信息科學相結閤而發展起來的一門新的光學學科。《電子信息與電氣學科規劃教材？光電信息科學與工程專業？信息光學原理》介紹信息光學的基本理論及最新進展。全書共8章。第1－3章介紹信息光學的基礎理論，第4－6章介紹光學全息、計算全息、光學信息處理，第7－8章介紹最近發展起來的光信息存儲與三維全息顯示，光通信中的信息光學。

內頁插圖

目錄

第1章二維綫性係統分析
1.1 二維傅裏葉變換
1.1.1 δ函數和其他常用函數
1.1.2 捲積和相關
1.1.3 二維傅裏葉變換定義及存在條件
1.1.4 廣義傅裏葉變換
1.1.5 虛、實、奇、偶函數傅裏葉變換的性質
1.1.6 傅裏葉變換定理
1.1.7 可分離變量函數的變換
1.1.8 傅裏葉-貝塞爾變換
1.1.9 周期函數的傅裏葉變換
1.1.10 一些常用函數的傅裏葉變換式
1.2 綫性係統
1.2.1 綫性係統
1.2.2 綫性不變係統
1.3 抽樣定理
1.3.1 函數的抽樣
1.3.2 函數的還原
1.3.3 空間帶寬積
習題一
第2章 標量衍射理論
2.1 光波的數學描述
2.1.1 單色光波場的復振幅錶示
2.1.2 球麵波
2.1.3 平麵波
2.1.4 平麵波的空間頻率
2.1.5 復振幅分布的空間頻譜（角譜）
2.2 基爾霍夫衍射理論
2.2.1 惠更斯-菲涅耳原理和基爾霍夫衍射公式
2.2.2 光波傳播的綫性性質
2.3 衍射的角譜理論
2.3.1 角譜的傳播
2.3.2 孔徑對角譜的影響
2.4 菲涅耳衍射
2.5 夫琅禾費衍射
2.5.1 夫琅禾費衍射公式
2.5.2 一些簡單孔徑的夫琅禾費衍射
2.6 衍射光柵
2.6.1 綫光柵
2.6.2 餘弦型振幅光柵
習題二
第3章 光學成像係統的頻率特性
3.1 透鏡的位相調製作用
3.2 透鏡的傅裏葉變換性質
3.2.1 物體緊靠透鏡放置
3.2.2 物體放置在透鏡前方
3.2.3 透鏡孔徑的影響
3.2.4 透鏡傅裏葉變換的應用
3.3 透鏡的成像性質
3.4 成像係統的一般分析
3.4.1 成像係統的一般模型
3.4.2 阿貝成像理論
3.4.3 單色光照明的衍射受限係統
3.4.4 非單色照明
3.5 衍射受限的相乾成像係統的頻率響應
3.5.1 相乾傳遞函數
3.5.2 相乾傳遞函數計算和應用舉例
3.6 衍射受限的非相乾成像係統的頻率響應
3.6.1 非相乾照明時的物像關係式
3.6.2 光強的空間頻譜
3.6.3 光學傳遞函數的定義及物理意義
3.6.4 OTF與CTF的聯係
3.6.5 衍射受限係統的OTF
3.6.6 衍射受限係統OTF計算和應用舉例
3.7 像差對於成像係統傳遞函數的影響
3.7.1 廣義光瞳函數
3.7.2 像差對CTF的影響
3.7.3 像差對OTF的影響
3.8 相乾與非相乾成像係統的比較
習題三
第4章 光學全息
4.1 概述
4.2 波前記錄與再現
4.2.1 波前記錄
4.2.2 波前再現
4.2.3 全息圖的基本類型
4.3 同軸全息圖和離軸全息圖
4.3.1 同軸全息圖
4.3.2 離軸全息圖
4.4 基元全息圖
4.5 菲涅耳全息圖
4.5.1 點源全息圖的記錄和再現
4.5.2 幾種特殊情況的討論
4.6 傅裏葉變換全息圖
4.6.1 傅裏葉變換全息圖的記錄與再現
4.6.2 準傅裏葉變換全息圖
4.6.3 無透鏡傅裏葉變換全息圖
4.7 像全息圖
4.7.1 再現光源寬度的影響
4.7.2 再現光源光譜寬度的影響
4.7.3 色模糊
4.7.4 像全息的製作
4.8 彩虹全息
4.8.1 二步彩虹全息
4.8.2 一步彩虹全息
4.8.3 彩虹全息的色模糊
4.9 相位全息圖
4.10 模壓全息圖
4.11 體積全息
4.11.1 透射體積全息圖
4.11.2 反射全息圖
4.12 平麵全息圖的衍射效率
4.12.1 振幅全息圖的衍射效率
4.12.2 相位全息圖的衍射效率
4.13 全息乾涉計量
4.13.1 二次曝光法
4.13.2 單次曝光法
4.13.3 時間平均法
習題四
第5章 計算全息
5.1 計算全息的理論基礎
5.1.1 概述
5.1.2 計算全息的抽樣與信息容量
5.1.3 時域信號和空域信號的調製與解調
5.1.4 計算全息的分類
5.2 計算全息的編碼方法
5.2.1 計算全息的編碼
5.2.2 迂迴相位編碼方法
5.2.3 修正離軸參考光的編碼方法
5.2.4 二元脈衝密度編碼
5.3 計算傅裏葉變換全息
5.3.1 抽樣
5.3.2 計算離散傅裏葉變換
5.3.3 編碼
5.3.4 繪製全息圖
5.3.5 再現
5.3.6 幾點討論
5.4 計算像麵全息
5.5 計算全息乾涉圖
5.6 相息圖
5.7 計算全息的應用
5.8 計算全息的幾種物理解釋
5.9 二元光學
5.9.1 微光學與二元光學
5.9.2 二元光學的産生和發展
5.9.3 二元光學元件的設計
5.9.4 二元光學元件的製作
習題五
第6章 光學信息處理
6.1 空間濾波
6.1.1 阿貝成像理論
6.1.2 空間濾波的傅裏葉分析
6.1.3 空間濾波係統
6.1.4 空間濾波器
6.1.5 空間濾波應用舉例
6.2 圖像相減
6.2.1 空域編碼頻域解碼相減方法
6.2.2 正弦光柵濾波器相減方法
6.3 圖像識彆
6.3.1 匹配空間濾波器
6.3.2 用全息法製作復數濾波器
6.3.3 圖像識彆
6.3.4 聯閤變換相關識彆
6.4 圖像復原
6.4.1 逆濾波器
6.4.2 維納濾波器
6.5 閤成孔徑雷達
6.5.1 閤成孔徑概念
6.5.2 航嚮信息的記錄
6.6 照相膠片
6.6.1 HD麯綫
6.6.2 膠片用於非相乾光學係統中
6.6.3 膠片用於相乾光學係統中
6.7 非相乾光學處理
6.7.1 相乾與非相乾光學處理
6.7.2 基於幾何光學的非相乾處理係統
6.7.3 基於衍射的非相乾處理——非相乾頻域綜閤
6.8 白光光學信息處理技術
6.8.1 白光光學處理的基本原理
6.8.2 實時假彩色編碼
6.8.3 相位調製假彩色編碼
習題六
第7章 光信息存儲與三維全息顯示
7.1 概述
7.2 二維光存儲——光盤存儲
7.2.1 光盤的類型
7.2.2 光盤存儲器
7.2.3 光盤存儲技術的進展
7.2.4 超分辨率光存儲技術
7.3 三維光存儲
7.3.1 體全息的基本原理
7.3.2 體全息光柵的衍射效率
7.3.3 體全息存儲材料的存儲特性
7.3.4 全息存儲器的數據傳輸速率
7.3.5 超大容量全息存儲器
7.4 四維光存儲
7.5 圖像的全息顯示
7.5.1 彩虹全息圖
7.5.2 閤成全息技術
7.5.3 彩色全息術
7.5.4 像素全息技術
7.5.5 全息圖的復製
7.6 其他三維圖像顯示技術
7.6.1 全息電影
7.6.2 邊緣照明全息
7.6.3 虛擬全息三維顯示
習題七
第8章 光通信中光學信息技術的應用
8.1 布拉格光縴光柵
8.1.1 布拉格光縴光柵的製作
8.1.2 FBG的應用
8.1.3 工作在透射方式的光柵
8.2 超短脈衝的整形和處理
8.2.1 時間頻率到空間頻率的變換
8.2.2 脈衝整形係統
8.2.3 譜脈衝整形的應用
8.3 光譜全息術
8.3.1 全息圖的記錄
8.3.2 信號的再現
8.3.3 參考脈衝和信號波前之間延遲的影響
8.4 陣列波導光柵
8.4.1 陣列波導光柵的基本部件
8.4.2 陣列波導光柵的應用

前言/序言

好的，這是一本關於數字圖像處理與分析的圖書簡介： --- 數字圖像處理與分析：理論、算法與應用 作者： [此處可填寫真實作者姓名，或留空] 齣版社： [此處可填寫真實齣版社名稱，或留空] 內容簡介 在當今數字化的時代，圖像已成為信息獲取、傳輸和處理的核心載體。從醫學影像診斷到自動駕駛係統的環境感知，從衛星遙感監測到高精度工業檢測，數字圖像處理與分析技術無處不在，是現代工程學、計算機科學、生物醫學工程乃至社會科學研究不可或缺的基礎工具。 本書《數字圖像處理與分析：理論、算法與應用》旨在為讀者提供一個全麵、深入且實用的知識體係，係統闡述從基礎的圖像獲取、錶示、增強，到復雜的圖像分割、特徵提取和模式識彆的全過程。本書的結構設計兼顧瞭理論的嚴謹性和工程實踐的需求，確保讀者不僅理解“如何做”，更能掌握“為何如此做”。 全書共分為六個主要部分，共計十五章。 第一部分：數字圖像基礎與獲取（第1章 - 第3章） 本部分奠定瞭數字圖像處理的理論基礎。 第1章：圖像的數字化基礎 詳細介紹瞭連續光信號如何通過采樣和量化過程轉化為離散的數字矩陣。內容涵蓋瞭人眼視覺係統（HVS）的特性及其對圖像錶示的啓示，如亮度、對比度、色彩空間（RGB、CMY、HSV及Lab）的數學描述和相互轉換。特彆強調瞭空間分辨率和灰度分辨率的概念及其對圖像質量的影響。 第2章：成像係統與圖像獲取 探討瞭實際成像設備的工作原理，包括光學鏡頭的設計基礎、傳感器技術（CCD與CMOS）的性能指標（如量子效率、噪聲源）。本章深入分析瞭影響圖像質量的係統性誤差，如幾何畸變、運動模糊和散焦，並介紹瞭圖像采集過程中的預處理步驟。 第3章：圖像錶示與數據結構 討論瞭在計算機中高效存儲和操作圖像的各種數據結構，如二維數組、四叉樹、Run-Length 編碼（RLE）等。並對不同數據結構在特定應用場景（如稀疏圖像或分層處理）下的優劣進行瞭對比分析。 第二部分：圖像增強與復原（第4章 - 第6章） 本部分關注如何改善圖像的視覺質量或去除采集過程中引入的失真。 第4章：空間域圖像增強 側重於直接在像素灰度值上進行操作的技術。詳細講解瞭點處理、綫性濾波（如均值、中值、高斯濾波）和非綫性濾波的數學原理及其在去除椒鹽噪聲、高斯噪聲中的應用。同時，詳細闡述瞭直方圖均衡化、規定化及其自適應版本（如CLAHE）在改善圖像對比度方麵的精妙之處。 第5章：頻域圖像處理 引入傅裏葉分析工具，解釋瞭圖像的頻譜特性。本章深入講解瞭二維離散傅裏葉變換（DFT）及其快速算法（FFT）。在此基礎上，構建瞭低通、高通、帶通濾波器（如理想、巴特沃斯、高斯濾波器）在頻域的應用，用於平滑和銳化圖像。還涵蓋瞭相位信息在圖像重建中的重要性。 第6章：圖像復原 關注於建立和消除退化模型的數學過程。詳細分析瞭圖像退化的主要模型（如綫性、零階保持等），並重點講解瞭逆濾波、維納濾波的原理與實現。對於盲解捲積問題，本章介紹瞭迭代算法和約束優化方法在圖像去模糊中的應用。 第三部分：圖像的分割技術（第7章 - 第9章） 圖像分割是將圖像分解為有意義的、互不重疊的區域或對象實例的關鍵步驟，是後續分析的基礎。 第7章：灰度圖像的閾值分割 深入探討瞭閾值選擇的理論基礎。重點介紹瞭Otsu’s法（最大類間方差法）的推導和優化，以及Kittler-Illingworth法在雙峰和多峰直方圖下的應用。同時，講解瞭局部自適應閾值技術，以應對光照不均的問題。 第8章：基於區域的分割方法 涵蓋瞭區域生長、區域閤並與分裂等技術。詳細解釋瞭區域連通性的定義、區域屬性的計算，以及如何設計閤適的停止準則以避免過分割或欠分割。 第9章：基於邊緣的分割與活動輪廓模型 關注於圖像的局部不連續性。係統闡述瞭梯度算子（Sobel, Prewitt, Roberts）和二階導數算子（Laplacian）在邊緣檢測中的作用，並引入瞭Canny邊緣檢測算法的優化流程。此外，本章詳細介紹瞭活動輪廓模型（Snakes），包括其能量函數的設計和梯度下降求解過程，用於光滑且連續的邊界提取。 第四部分：特徵提取與描述（第10章 - 第11章） 本部分關注如何將分割後的區域轉化為可量化的、可供計算機理解的描述符。 第10章：紋理分析與描述 探討瞭描述圖像區域錶麵重復性特徵的方法。內容包括統計方法（如灰度共生矩陣GLCM的計算及其能量、熵等特徵）、結構模型（如分形維數）以及頻譜分析在紋理分類中的應用。 第11章：形狀描述與關鍵點檢測 涉及對對象幾何形狀的量化。講解瞭矩不變量（Hu 矩）、傅裏葉描述子和傅裏葉-梅林變換在尺度和鏇轉不變性描述中的應用。同時，本章深入分析瞭現代關鍵點檢測算法，如Harris角點檢測器、SIFT（尺度不變特徵變換）和SURF算法的構建流程和魯棒性分析。 第五部分：圖像變換與形態學（第12章 - 第13章） 第12章：圖像形態學處理 基於集閤論，通過結構元素對圖像進行“腐蝕”、“膨脹”操作。詳細推導瞭開運算、閉運算、擊中與未命中變換（HIT-OR-MISS）的數學定義，並展示瞭它們在去噪、提取骨架、邊界跟蹤等任務中的強大能力。 第13章：多尺度分析與小波變換 引入瞭小波理論，解釋瞭小波變換相對於傅裏葉變換在捕捉局部時頻信息上的優勢。重點講解瞭離散小波變換（DWT）的分解與重構過程，及其在圖像壓縮（如JPEG 2000）和多分辨率分析中的應用。 第六部分：高級應用與模式識彆基礎（第14章 - 第15章） 第14章：圖像配準 討論瞭如何將來自不同時間、不同傳感器或不同視角的圖像對齊。內容涵蓋瞭幾何變換模型（仿射、透視變換）的估計，以及基於特徵點匹配（如RANSAC算法）和基於信息熵的灰度相關配準方法。 第15章：圖像分析與模式分類導論 作為全書的總結和延伸，簡要介紹瞭圖像分析的最終目標——模式識彆。重點介紹瞭基礎的分類器，如K近鄰（KNN）、支持嚮量機（SVM）在圖像特徵嚮量分類中的應用流程，以及監督學習和無監督學習在圖像數據挖掘中的初步探索。 本書特點 理論與實踐並重： 每章均配備瞭清晰的數學推導和豐富的工程實例說明。 算法可視化： 提供瞭大量的流程圖和示意圖，幫助讀者直觀理解復雜算法的執行過程。 麵嚮應用： 覆蓋瞭工業檢測、醫學成像、遙感分析等多個領域的經典應用案例。 嚴謹性高： 對關鍵算法的假設條件和局限性進行瞭深入探討，避免瞭“黑箱”操作。 本書適閤於從事計算機視覺、遙感科學、生物醫學工程、精密儀器和自動化控製等領域的本科高年級學生、研究生以及相關領域的工程師和研究人員參考使用。掌握本書內容，將為讀者進一步學習深度學習在圖像領域的應用打下堅實的傳統信號處理基礎。

評分☆☆☆☆☆

我是一名業餘攝影愛好者，一直想深入瞭解拍照背後的光學原理。偶然間發現瞭《信息光學原理》這本書，抱著試試看的心態買瞭。結果完全超齣瞭我的預期！這本書並沒有直接教你如何設置相機參數，而是從最基礎的光學定律講起，比如光的摺射、反射，以及它們在鏡頭中是如何工作的。作者用非常通俗易懂的語言解釋瞭為什麼鏡頭會有焦距、光圈、景深等概念，甚至還講解瞭如何通過調整這些參數來獲得更具藝術感的照片。 我印象最深刻的是關於“色差”和“畸變”的章節。以前我隻知道照片有時會齣現色彩不準或者畫麵變形，但不知道具體原因。讀完這本書，我纔明白原來是鏡頭的光學設計缺陷導緻的。作者還給齣瞭很多實際的照片示例，對比瞭不同鏡頭在處理色差和畸變方麵的優劣，這對我選擇和使用鏡頭提供瞭非常有價值的指導。現在，我再看相機菜單裏的那些參數，感覺不再是冰冷的數字，而是與光學原理息息相關的“魔法咒語”，讓我對攝影的理解上升到瞭一個新的高度。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我對“信息光學”這個詞一直有點模糊的概念，以為它跟那些復雜的電子工程或是通信理論有關。但當我翻開《信息光學原理》這本書時，立刻被它所展現的廣闊圖景所吸引。這本書不僅僅是在講光，更是在講光如何承載和傳遞信息。我特彆喜歡作者在開篇就提齣的“光子是信息的基本載體”這個觀點，它一下子就為整本書奠定瞭基調。 讓我感到耳目一新的是，書中詳細介紹瞭光學在數據存儲、光通信、甚至是生物識彆等領域的應用。比如，關於“光盤存儲原理”的講解，我纔瞭解到我們日常使用的CD、DVD竟然蘊含瞭如此精妙的光學設計。作者並沒有止步於描述現象，而是深入剖析瞭激光如何讀取微小的數據坑，以及光學探頭如何將這些信號轉化為數字信息。讀到這些地方，我感覺自己仿佛窺見瞭信息時代背後的“光學引擎”，對科技的發展有瞭更深刻的敬畏。

評分☆☆☆☆☆

一直以來，我總覺得光學是物理學中的一個相對獨立的領域，與我們日常的生活似乎聯係不大。直到我讀瞭《信息光學原理》，纔意識到自己是多麼的“井底之蛙”。這本書以一種非常“接地氣”的方式，將光學的原理與我們生活中無處不在的科技産品聯係起來。 我特彆享受關於“全息成像”的章節。在我的印象中，全息技術一直是一種非常科幻的東西，比如在電影裏看到的懸浮影像。書中對全息成像原理的講解，讓我明白瞭它是如何利用光的乾涉和衍射來記錄和再現物體的三維信息的。作者用生動的語言和形象的比喻，將這個相對復雜的概念解釋得清晰易懂。我甚至開始思考，未來我們的交流方式是否會因為全息技術而發生顛覆性的改變。

評分☆☆☆☆☆

這本書真的給瞭我很多驚喜！我一直對信息光學這個領域充滿好奇，但又擔心會太晦澀難懂。拿到《信息光學原理》後，我本以為會是那種充滿復雜公式和理論的教科書，但讀下來發現，作者的講解方式非常生動有趣。他巧妙地用一些生活中常見的例子來類比光學的概念，比如用“光的波粒二象性”來解釋拍照時對焦的原理，用“光的衍射”來理解CD光盤上彩虹一樣的反光。這些比喻讓原本抽象的理論變得直觀易懂，我甚至覺得自己好像在聽一位資深工程師在分享他的工作經驗，而不是在啃一本枯燥的學術著作。 更讓我贊賞的是，書中不僅講解瞭基礎的原理，還深入探討瞭信息光學在現代科技中的應用。我特彆喜歡關於“光學成像係統”的那一部分，作者詳細介紹瞭各種顯微鏡、望遠鏡的工作原理，以及它們如何幫助我們探索微觀世界和浩瀚宇宙。讀到這裏，我仿佛親眼見證瞭科學傢們如何利用光學工具突破人類的感官極限，實在是太震撼瞭！書中的插圖也繪製得非常精美，清晰地展示瞭光學器件的結構和光綫的傳播路徑，這對於理解復雜的光學係統非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書的吸引力在於它巧妙地將理論與實踐相結閤，而且視角非常獨特。我一直以為光學研究的都是光本身，但《信息光學原理》這本書讓我看到瞭光作為“信息載體”的另一麵。作者在講解過程中，並沒有過分強調公式推導，而是側重於解釋原理背後的物理意義，以及這些原理是如何被應用到實際的科技創新中的。 我印象特彆深刻的是關於“光計算”的部分。作者從信息論的角度齣發，闡述瞭如何利用光的並行處理能力來構建超越傳統電子計算機的新型計算模式。讀到這裏，我纔意識到，我們熟悉的激光、LED等等，不僅僅是照明工具，它們在未來信息處理領域扮演著至關重要的角色。這本書讓我對“光”有瞭全新的認識，它不再僅僅是視覺的來源，更是承載著未來科技無限可能性的關鍵。

評分☆☆☆☆☆

這是一本光學方麵的權威書籍，有利於較好地掌握信息光學的基本概念，為以後的研究打下紮實的基礎，。

評分☆☆☆☆☆

圖書質量不錯。發票齊全，送貨速度快！

評分☆☆☆☆☆

專業書籍，不錯，內容挺全麵，有參考價值。

評分☆☆☆☆☆

物美價廉 值得購買物美價廉 值得購買

評分☆☆☆☆☆

一般，沒什麼很特殊……

評分☆☆☆☆☆

這是一個權威齣版社齣版的權威書籍。

評分☆☆☆☆☆

比較薄，內容沒有科學齣版社齣版的那本《信息光學》全麵，價錢偏貴。

評分☆☆☆☆☆

新版的信息光學經典書，三位作者都是這個方嚮的權威，光電信息類的經典讀物。

評分☆☆☆☆☆

書是正版的，內容適閤初學者，另外物流的速度不錯