第1章 緒論 （1）
1.1 關(guān)于光電成像技術(shù) （1）
1.1.1 光電成像技術(shù)對(duì)人眼視見光譜域的拓展 （2）
1.1.2 光電成像技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域 （2）
1.2 人眼的視覺(jué)特性與模型 （3）
1.2.1 人眼的構(gòu)造 （3）
1.2.2 人眼的視覺(jué)特性 （4）
1.3 光電成像器件的分類 （9）
1.3.1 直視型光電成像器件 （9）
1.3.2 電視型光電成像器件 （9）
1.4 光電成像的特性 （9）
1.4.1 光電成像的轉(zhuǎn)換特性 （9）
1.4.2 光電成像的時(shí)間特性 （11）
1.4.3 光電成像的噪聲特性 （12）
1.4.4 光電成像的圖像分辨特性 （14）
1.5 基于人眼信噪比的圖像探測(cè)理論與圖像探測(cè)方程 （16）
1.5.1 圖像及圖像探測(cè)靈敏閾 （16）
1.5.2 圖像的信噪比 （17）
1.5.3 光電成像系統(tǒng)的圖像探測(cè)方程 （18）
習(xí)題與思考題 （21）
第2章 直視型光電成像器件 （22）
2.1 像管成像的物理過(guò)程 （22）
2.1.1 輻射圖像的光電轉(zhuǎn)換 （22）
2.1.2 光電子圖像的能量增強(qiáng) （23）
2.1.3 光電子圖像的發(fā)光顯示 （23）
2.2 像管的結(jié)構(gòu)類型與性能參數(shù) （24）
2.2.1 像管的結(jié)構(gòu)類型、發(fā)展與制造 （24）
2.2.2 像管的性能參數(shù) （28）
2.3 輻射圖像的光電轉(zhuǎn)換 （33）
2.3.1 光電發(fā)射的基本理論 （33）
2.3.2 典型實(shí)用光陰極及其發(fā)展歷程 （35）
2.3.3 光電發(fā)射的極限電流密度與光陰極面電子渡躍過(guò)程 （41）
2.4 電子圖像的成像理論 （42）
2.4.1 電子光學(xué)基礎(chǔ) （42）
2.4.2 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱靜電場(chǎng)的場(chǎng)方程 （43）
2.4.3 靜電場(chǎng)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng) （44）
2.4.4 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱電子光學(xué)系統(tǒng)的成像 （47）
2.4.5 靜電場(chǎng)電子光學(xué)系統(tǒng)的折射率與典型電子透鏡 （48）
2.5 電子圖像的發(fā)光顯示 （51）
2.5.1 熒光屏的結(jié)構(gòu)與發(fā)光理論基礎(chǔ) （52）
2.5.2 典型熒光屏發(fā)光特性 （53）
2.6 光學(xué)圖像的傳像與電子圖像的倍增 （54）
2.6.1 光學(xué)纖維面板 （54）
2.6.2 微通道板 （55）
2.7 像管的小型化直流高壓電源 （61）
2.7.1 直流高壓電源工作原理 （61）
2.7.2 直流選通高壓電源 （62）
2.7.3 自動(dòng)快門電路 （63）
習(xí)題與思考題 （63）
第3章 直視型光電成像系統(tǒng) （65）
3.1 直視微光成像系統(tǒng)的分類與構(gòu)成 （65）
3.1.1 主動(dòng)微光夜視系統(tǒng) （65）
3.1.2 被動(dòng)微光夜視系統(tǒng) （66）
3.2 直視微光成像系統(tǒng)的主要部件 （67）
3.2.1 主動(dòng)微光成像系統(tǒng)的輔助照明系統(tǒng) （67）
3.2.2 直視微光夜視系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng) （68）
3.3 直視微光成像系統(tǒng)的性能分析 （72）
3.3.1 各組成部件性能對(duì)直視微光成像系統(tǒng)性能的影響 （72）
3.3.2 直視微光成像系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)中像管與光學(xué)參數(shù)的選擇 （75）
3.4 距離選通成像技術(shù)及其應(yīng)用 （78）
3.4.1 傳輸介質(zhì)的后向散射與選通原理 （78）
3.4.2 距離選通成像系統(tǒng)構(gòu)成與工作原理 （78）
習(xí)題與思考題 （79）
第4章 電視制式與掃描成像技術(shù) （81）
4.1 電視制式與圖像傳送原理 （81）
4.1.1 電視圖像的解析與合成 （81）
4.1.2 全電視信號(hào)（以CCIR制式為例） （83）
4.1.3 彩色全電視信號(hào) （85）
4.2 電子束掃描成像技術(shù)—攝像管 （87）
4.2.1 光電導(dǎo)型攝像管的結(jié)構(gòu)和工作原理 （87）
4.2.2 光電發(fā)射型攝像管的結(jié)構(gòu)和工作原理 （90）
4.2.3 攝像管的性能參數(shù) （91）
4.2.4 熱釋電攝像管 （94）
4.3 光機(jī)掃描成像技術(shù) （97）
4.3.1 光機(jī)掃描成像原理及系統(tǒng)基本參數(shù) （98）
4.3.2 光機(jī)掃描系統(tǒng)的分類和常用方案 （99）
4.3.3 多元探測(cè)器的光機(jī)掃描成像方式 （104）
4.3.4 微掃描技術(shù) （106）
4.4 三維成像中的掃描成像技術(shù) （109）
4.4.1 三維成像激光雷達(dá)的基本原理和分類 （109）
4.4.2 三維成像激光雷達(dá)中的掃描成像技術(shù) （110）
4.4.3 成像光譜系統(tǒng)中的掃描成像技術(shù) （111）
習(xí)題與思考題 （114）
第5章 固體成像器件 （116）
5.1 CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 （116）
5.1.1 穩(wěn)態(tài)下的MOS電容器 （116）
5.1.2 非穩(wěn)態(tài)下的MOS電容器—MOS電容器的電荷存儲(chǔ)原理 （118）
5.1.3 CCD的電荷耦合與傳輸原理 （119）
5.1.4 CCD的結(jié)構(gòu) （121）
5.1.5 CCD的物理性能 （125）
5.2 CCD成像原理 （129）
5.2.1 線陣CCD成像原理 （129）
5.2.2 面陣CCD成像原理 （131）
5.2.3 TDI-CCD的成像模式 （133）
5.2.4 面陣彩色成像CCD （135）
5.3 CMOS成像器件 （136）
5.3.1 CMOS圖像傳感器工作原理 （136）
5.3.2 CMOS圖像傳感器的像素結(jié)構(gòu) （137）
5.3.3 背照明CMOS成像器件 （140）
5.3.4 CMOS的讀出模式 （142）
5.4 特殊CCD/CMOS成像器件 （144）
5.4.1 增強(qiáng)型成像器件ICCD/ICMOS （144）
5.4.2 電子轟擊型成像器件EBCCD/EBCMOS （145）
5.4.3 電子倍增CCD （146）
5.4.4 各類新型成像器件 （147）
5.5 固體成像器件的性能 （150）
5.6 圖像傳感器性能提升技術(shù) （154）
5.6.1 靈敏度 （154）
5.6.2 動(dòng)態(tài)范圍 （156）
5.6.3 空間分辨率 （158）
5.6.4 時(shí)間分辨率 （159）
5.6.5 顏色和波長(zhǎng) （162）
習(xí)題與思考題 （163）
第6章 固體成像系統(tǒng) （164）
6.1 成像系統(tǒng)的構(gòu)成與基本性能 （164）
6.1.1 成像系統(tǒng)的構(gòu)成與分類 （164）
6.1.2 成像系統(tǒng)的性能參數(shù) （166）
6.2 成像系統(tǒng)的主要組成部件 （169）
6.2.1 光學(xué)系統(tǒng) （169）
6.2.2 圖像傳感器 （171）
6.2.3 輸出接口 （173）
6.2.4 信號(hào)處理 （176）
6.3 成像系統(tǒng)的典型應(yīng)用 （178）
6.3.1 數(shù)碼相機(jī) （178）
6.3.2 手機(jī)攝像模組 （181）
6.3.3 立體成像系統(tǒng) （182）
6.3.4 視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用 （186）
6.3.5 醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng) （187）
6.4 新體制成像技術(shù)與系統(tǒng) （188）
6.4.1 復(fù)眼相機(jī) （189）
6.4.2 偏振相機(jī) （189）
6.4.3 光場(chǎng)相機(jī) （190）
6.4.4 壓縮感知成像 （191）
6.4.5 非視域成像 （192）
習(xí)題與思考題 （193）
第7章 紅外熱成像器件 （194）
7.1 紅外探測(cè)器的工作機(jī)理與性能參數(shù) （194）
7.1.1 熱探測(cè)器 （194）
7.1.2 光電探測(cè)器 （195）
7.1.3 紅外探測(cè)器的工作條件 （214）
7.1.4 紅外探測(cè)器的性能參數(shù) （215）
7.2 紅外焦平面成像器件的成像原理 （218）
7.2.1 紅外焦平面成像器件的構(gòu)成與分類 （218）
7.2.2 肖特基勢(shì)壘焦平面成像器件 （219）
7.2.3 倒裝互連成像技術(shù) （221）
7.2.4 量子阱與量子點(diǎn)焦平面成像器件 （223）
7.3 非制冷紅外焦平面器件的成像原理 （228）
7.3.1 熱釋電焦平面成像器件 （229）
7.3.2 微測(cè)輻射熱計(jì)焦平面成像器件 （232）
7.3.3 其他熱電型非制冷焦平面成像器件 （235）
習(xí)題與思考題 （237）
第8章 紅外熱成像系統(tǒng) （238）
8.1 紅外熱成像系統(tǒng)的構(gòu)成 （238）
8.2 紅外熱成像系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng) （240）
8.2.1 紅外熱成像對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的要求 （240）
8.2.2 典型紅外熱成像光學(xué)系統(tǒng)及其分析 （241）
8.3 紅外熱成像系統(tǒng)中的制冷技術(shù)與制冷器 （244）
8.3.1 相變制冷和杜瓦瓶 （244）
8.3.2 焦耳-湯姆孫(J-T)效應(yīng)制冷和氣體節(jié)流式制冷器 （244）
8.3.3 氣體等熵膨脹制冷和斯特林循環(huán)制冷器 （245）
8.3.4 帕爾帖效應(yīng)制冷和半導(dǎo)體制冷器 （246）
8.3.5 輻射熱交換制冷和輻射制冷器 （247）
8.4 紅外熱成像系統(tǒng)的性能參數(shù) （248）
8.4.1 噪聲等效溫差(NETD) （248）
8.4.2 最小可分辨溫差(MRTD) （248）
8.4.3 最小可探測(cè)溫差(MDTD) （249）
8.4.4 紅外熱成像系統(tǒng)的調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF) （249）
8.5 紅外熱成像系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) （249）
8.5.1 紅外熱成像系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) （250）
8.5.2 紅外熱成像系統(tǒng)的信號(hào)處理 （251）
8.6 基于光學(xué)讀出的紅外熱成像技術(shù) （254）
8.6.1 基于MEMS微懸臂梁的紅外熱成像技術(shù) （254）
8.6.2 基于熱光閥的紅外熱成像技術(shù) （255）
8.7 典型的目標(biāo)背景特性與紅外熱成像系統(tǒng) （256）
8.7.1 典型目標(biāo)及景物的輻射特性 （256）
8.7.2 典型制冷紅外熱成像系統(tǒng)—James-Webb空間望遠(yuǎn)鏡的中波紅外成像儀 （262）
8.7.3 典型非制冷紅外熱成像系統(tǒng)—測(cè)溫用紅外熱像儀 （265）
習(xí)題與思考題 （265）
第9章 光電成像過(guò)程影響因素與作用距離預(yù)測(cè) （266）
9.1 光電成像系統(tǒng)成像過(guò)程分析 （266）
9.2 輻射在大氣中的傳輸 （267）
9.2.1 大氣的構(gòu)成 （267）
9.2.2 大氣消光與大氣窗口 （270）
9.2.3 大氣消光對(duì)光電成像系統(tǒng)性能的影響 （274）
9.3 目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別 （275）
9.3.1 目標(biāo)探測(cè)識(shí)別的基本理論 （276）
9.3.2 約翰遜準(zhǔn)則及其應(yīng)用 （277）
9.4 微光成像系統(tǒng)作用距離預(yù)測(cè)模型與方法 （279）
9.4.1 微光成像系統(tǒng)作用距離模型 （279）
9.4.2 直視微光成像系統(tǒng)作用距離的預(yù)測(cè) （280）
9.4.3 微光電視成像系統(tǒng)作用距離的預(yù)測(cè) （282）
9.5 紅外熱成像系統(tǒng)作用距離預(yù)測(cè)模型與方法 （283）
9.5.1 紅外成像系統(tǒng)作用距離模型 （283）
9.5.2 紅外熱成像系統(tǒng)作用距離預(yù)測(cè) （285）
9.5.3 紅外熱成像系統(tǒng)作用距離預(yù)測(cè)的修正 （285）
習(xí)題與思考題 （287）
參考文獻(xiàn) （289）