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內(nèi)容簡介

　　本書以科普的形式，詳細(xì)闡述了計(jì)算光學(xué)成像的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐應(yīng)用。通過專題講解的形式，深入淺出地講述了光場、光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、偏振、散射成像、相位、計(jì)算照明、計(jì)算光學(xué)成像中的數(shù)學(xué)問題、計(jì)算成像的編碼等計(jì)算光學(xué)成像的關(guān)鍵技術(shù)，闡述了超快成像技術(shù)、計(jì)算探測器、深度學(xué)習(xí)、超分辨率、量子成像、微納光學(xué)等前沿技術(shù)與計(jì)算光學(xué)成像的融合。本書用通俗易懂的語言、形象直觀的插圖，將計(jì)算光學(xué)成像技術(shù)娓娓道來，不僅可以為計(jì)算光學(xué)和光學(xué)成像等領(lǐng)域的初學(xué)者建立一個(gè)完整的理論體系，幫助其更好地理解這門學(xué)科；而且能夠?yàn)閺V大計(jì)算光學(xué)領(lǐng)域的從業(yè)人員提供參考，使其短時(shí)間內(nèi)對(duì)某個(gè)專題有較為深入的認(rèn)識(shí)，更好地做好研究和應(yīng)用工作。

作者簡介

　　邵曉鵬，教授，西安電子科技大學(xué)光電工程學(xué)院院長，西安市計(jì)算成像重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，173重點(diǎn)項(xiàng)目首席，科普專欄作家。主要研究方向：計(jì)算光學(xué)成像技術(shù)、光電圖像處理與模式識(shí)別、光電儀器研制與測試?，F(xiàn)任國家部委專業(yè)組專家，中國光學(xué)工程學(xué)會(huì)常務(wù)理事、中國光學(xué)學(xué)會(huì)理事、陜西省光學(xué)學(xué)會(huì)副理事長、陜西省光學(xué)工程學(xué)會(huì)副理事長、西安市激光紅外學(xué)會(huì)副理事長；國防工業(yè)光電信息控制和安全技術(shù)等多個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)委員。Advanced Imaging主編，Ultrafast Science副主編，《應(yīng)用光學(xué)》副主任委員，《激光與光電子學(xué)進(jìn)展》《光學(xué) 精密工程》《光子學(xué)報(bào)》《系統(tǒng)工程與電子技術(shù)》《數(shù)據(jù)采集》《光電技術(shù)應(yīng)用》《西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)》等期刊編委。

圖書目錄

下一代光電成像技術(shù)：計(jì)算光學(xué)成像 001
1. 什么是計(jì)算光學(xué)成像 002
2. 為何要發(fā)展計(jì)算成像 003
3. 計(jì)算成像發(fā)展過程中面臨哪些問題 004
4. 計(jì)算成像有哪些種類 006
5. 計(jì)算成像發(fā)展的現(xiàn)狀怎么樣 007
6. 計(jì)算成像的未來是什么 007
光場：計(jì)算光學(xué)的靈魂 009
1. 什么是光場 010
2. 從物理學(xué)的角度看光場 011
3. “全”光場的意義是什么 015
4. 如何測量“全”光場 016
5. 光場對(duì)計(jì)算光學(xué)的推動(dòng) 018
光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，何去何從 021
1. 熟悉的光學(xué)鏡頭 022
2. 球面、非球面、自由曲面到超透鏡 024
3. 極簡光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 028
4. 計(jì)算光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 029
偏振：古老卻依然很新鮮 031
1. 漫長的偏振歷史 032
2. “無所不能”的偏振 035
3. 偏振探測器——偏振成像走向廣闊市場的鑰匙 041
4. 偏振成像的未來是什么 043
散射成像：又愛又恨的散射 045
1. 無處不在的散射 046
2. “開掛”的散射成像 052
3. “被炒作”的散射成像 057
4. 散射成像的未來 059
相位，到底是個(gè)啥 061
1. 相位到底是什么 062
2. 相位能干什么 065
3. 怎么用好相位 071
計(jì)算照明，你是計(jì)算成像的“金箍棒” 073
1. 什么是計(jì)算照明 074
2. 為什么要計(jì)算照明 075
3. 計(jì)算照明擁有美好的未來 083
計(jì)算光學(xué)成像中的數(shù)學(xué)問題思考 085
1. 0≠1，數(shù)字與模擬的對(duì)決 086
2. 再見了，無窮 089
3. 除以0，你躲得了初一，逃不了十五 090
4. 歧路亡羊——一對(duì)多映射問題 092
5. 虛做實(shí)來實(shí)亦虛——相位恢復(fù) 095
6. 相關(guān) 097
7. 尾聲 099
計(jì)算成像的編碼，該怎么編 101
1. 編碼到底是什么 102
2. 為什么要編碼？我們?cè)撛趺淳幋a 104
3. 如何評(píng)價(jià)編碼 107
4. 編碼的未來如何 109
偏振為什么能三維成像 111
1. 尋找另一個(gè)維度的代價(jià) 112
2. 偏振三維成像的原理 117
3. 偏振成像系統(tǒng)與偏振三維成像衛(wèi)星載荷 120
4. 影響偏振三維成像的因素 123
5. 更廣闊的應(yīng)用前景 124
再論計(jì)算成像——應(yīng)用篇 127
1. 手機(jī)攝影 129
2. 監(jiān)控 131
3. 汽車自動(dòng)駕駛 133
4. 光學(xué)遙感 135
5. 醫(yī)學(xué)檢查與手術(shù) 136
6. 工業(yè)檢測 138
7. 軍事應(yīng)用 141
8. 總結(jié) 141
天下武功，唯快不破——超快成像技術(shù) 143
1. 什么是超快成像（高速攝影） 144
2. 超快成像的發(fā)展歷程 147
3. 超快成像分類 153
4. 超快成像存在的問題和未來 155
5. 尾聲 157
千呼萬喚不出來的計(jì)算探測器 159
1. 人眼，視覺與仿生 160
2. 從膠片到CCD和CMOS 163
3. 什么是計(jì)算探測器 165
4. 探測器的未來是什么 170
5. 總結(jié) 171
深度學(xué)習(xí)：你行不行 173
1. 源起 174
2. 興盛 177
3. 失敗 180
4. 求敗 182
超分辨率，到底超了誰 183
1. 分辨率的定義 185
2. 衍射極限與分辨率 186
3. 超分辨率與超衍射極限 189
4. 圖像超分辨率重建 200
5. 小結(jié) 200
量子成像“量子”不 201
1. 量子，科學(xué)史上最大的“糾纏” 202
2. 量子成像，滿足了人們的科幻想法 207
3. 從量子成像到關(guān)聯(lián)成像 211
4. 如何對(duì)待量子成像 213
5. 量子啊，量子 214
微納光學(xué)，你很有前途 217
1. 倏逝波、負(fù)折射率和光子晶體 218
2. 什么是微納光學(xué) 222
3. 微納光學(xué)在成像中的作用 228
4. 很有前途，但路很長 237
天下無霧：我們能不能透過那道霧霾 239
1. 天下無霧 240
2. 霧里看花——我們到底能看多遠(yuǎn) 246
3. 心中無霧——讓我們看得更清楚 250
4. 霧兮霧兮，其形若兮 252
信息是如何在光場中傳遞的 253
1. MTF，舉起了傳統(tǒng)成像評(píng)價(jià)的大旗 254
2. 熵：從熱力學(xué)到信息論 256
3. 信息在成像鏈路中的傳遞 259
4. 信息容量與解譯 264
5. 總結(jié) 269
參考文獻(xiàn) 271