遥感成像原理及图像特征 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:地质出版社

作者:

出品人:

页数:186

译者:

出版时间:1994-10

价格:7.20

装帧:平装

isbn号码:9787116016224

丛书系列:

图书标签:

• 遥感
• 遥感成像
• 图像处理
• 图像特征
• 地理信息系统
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• 光学遥感
• 数字图像处理
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• 地球观测

现代光学成像系统设计与应用 本书深入探讨了现代光学成像系统的基本原理、关键技术及其在多个领域的实际应用。全书结构严谨，内容翔实，旨在为光学工程、精密仪器、光电信息等相关专业的学生、研究人员及工程师提供一本全面且实用的参考书。 第一部分：成像光学基础理论 本部分系统回顾并深入阐述了成像系统的基本物理和几何光学基础。 第一章 几何光学基础回顾与进阶 本章首先复习了光的直线传播、反射和折射定律，并在此基础上引入了费马原理在成像过程中的应用。重点讲解了像差理论的建立，包括点光源经过理想透镜成像后的光束汇聚特性。详细分析了五大主要几何像差：球差、彗差、像散、场曲和畸变，阐述了这些像差的产生机理、数学表达式以及如何通过设计手段（如改变曲率半径、增加非球面元件）进行校正。对有限共轭成像系统中的放大率、视场角和入瞳直径等关键参数进行了深入的定量分析。 第二章 波动光学与衍射理论 本章将焦点从几何光线转向光的波动本质。首先介绍了惠更斯-菲涅耳原理，并将其应用于分析光波的传播。核心内容聚焦于衍射理论，特别是单缝衍射、圆孔衍射（艾里斑）的形成过程和强度分布。引入了傅里叶光学概念，阐述了透镜作为傅里叶变换器的作用，理解了频域（傅里叶空间）与物方空间之间的关系。详细讨论了衍射极限（瑞利判据），这是衡量任何光学系统分辨率的根本理论基础。 第三章 调制传递函数（MTF）与成像质量评价 本章是连接理论设计与实际成像质量的关键。详细解释了光学系统性能评价的常用指标，特别是调制传递函数（MTF）和点扩散函数（PSF）。阐述了MTF的物理意义，即系统对不同空间频率信息的传递能力。讲解了如何利用傅里叶变换关系，从PSF推导出MTF，以及如何通过人眼视觉模型结合MTF来评价最终图像质量。讨论了离散采样对成像质量的影响，包括混叠现象和艾利斯频率的概念，为后续的数字成像部分打下基础。 第二部分：现代成像系统关键技术 本部分聚焦于现代光学成像系统中实现高性能所依赖的关键技术和元件。 第四章 镜头成像系统设计方法论 本章系统介绍了光学系统设计的一般流程，从规格定义、初步布局到优化设计。详细阐述了如何基于目标分辨率和视场要求选择合适的镜头结构类型（如开普勒式、伽利略式、反射式或折反射式）。重点讲解了现代光学设计软件（如Zemax、Code V）的工作原理和设计流程，包括玻璃选型、镜片排布、公差分析的重要性。对于复杂多镜片系统，探讨了优化目标函数的设定和局部/全局优化策略。 第五章 新型光学元件与材料 本章关注非传统光学元件及其在现代成像中的应用。详细介绍了非球面透镜的设计原理、制造挑战和其在校正球差中的巨大优势。深入探讨了衍射光学元件（DOE），包括全息元件和相位片，解释了它们如何通过控制相位分布来实现对光场的精确塑形，常用于色差校正和光束整形。此外，还讨论了超材料光学元件的潜在应用前景，即如何利用亚波长结构实现传统材料无法企及的光学功能。材料部分涵盖了先进光学玻璃、低色散材料以及用于高功率激光系统的特殊材料的性能考量。 第六章 现代成像探测器技术 本章详细分析了将光信号转换为电信号的成像核心——探测器。重点对比了电荷耦合器件（CCD）和互补金属氧化物半导体（CMOS）探测器的结构、工作原理、优缺点以及在不同应用场景下的适用性。深入讨论了关键性能参数：量子效率（QE）、信噪比（SNR）、动态范围、暗电流和读出噪声。还简要介绍了微光探测器如APD和SPAD在低照度环境下的应用潜力。 第三部分：系统集成与特定应用 本部分探讨了将光学系统与其他子系统集成，以满足特定应用需求的工程实践。 第七章 系统集成与环境适应性设计 一个完整的成像系统不仅是光学元件的组合。本章强调了机械结构、热控制和环境适应性对系统性能的决定性影响。讲解了机械结构设计中对刚度、热膨胀匹配的要求，以维持关键光学元件之间的相对位置精度。讨论了热成像系统中的温度补偿和热漂移校正技术。此外，还涵盖了光学系统在振动、冲击环境下的设计加固措施，以及对灰尘、湿度等环境因素的防护设计。 第八章 远距离与高分辨率成像系统 本章聚焦于克服大气影响和实现极限分辨率的特殊系统。详细分析了大气湍流对成像质量的影响（如闪烁和像漂移），并介绍了自适应光学（AO）系统的基本架构，包括波前传感器、变形镜和控制算法在实时校正像差中的作用。对于高分辨率需求，讨论了超分辨率成像的基本概念和方法，包括通过多帧融合或先验知识重建技术来突破传统衍射极限的尝试。 第九章 三维信息获取与深度感知成像 本章探讨了超越二维图像获取的技术。详细介绍了立体视觉成像的几何原理、基线选择和深度计算方法。深入讲解了激光雷达（LiDAR）的工作原理，包括直接飞行时间（dToF）和间接飞行时间（iToF）技术，以及其在构建精确三维点云中的优势与局限。还探讨了计算层析成像（如光学相干断层扫描OCT）的基本原理，它如何利用光的干涉特性实现对物体内部结构的非侵入式探测。 第十章 图像处理与计算成像基础 本部分强调现代成像的“计算”属性。在介绍了基础图像增强（如去噪、对比度拉伸）后，重点讲解了逆问题的处理，例如如何通过反卷积技术来恢复因离焦或大气湍流导致的模糊图像（盲解卷积）。详细介绍了计算成像的概念，即通过巧妙的光学设计与复杂的后处理算法相结合，实现传统光学难以达成的成像目标，例如基于计算的光场成像和单像素相机原理。 --- 本书力求在理论深度和工程实用性之间取得平衡，通过大量的图示、公式推导和实际案例分析，帮助读者构建起一个完整、深入的现代光学成像系统知识体系。

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从排版和装帧来看，这本书无疑是出版社用心之作。纸张质量很好，长时间阅读下来眼睛也不容易疲劳，这是长时间学习者非常看重的一点。整体内容组织上，我特别欣赏作者将理论基础与实际案例进行了精妙的结合。很多技术书籍往往将理论和应用割裂开来，读起来感觉两张皮。但这本书中，每当介绍完一个核心成像机制后，紧接着就会用一个具体的应用实例来佐证，这种“学以致用”的设计思路，极大地提升了阅读的连贯性和学习的积极性。它有效地避免了陷入纯粹的数学推导而迷失方向。虽然全书篇幅可观，但阅读过程中的体验是流畅且富有成就感的，它像是一位耐心的导师，引导我一步步攻克技术难关，收获满满。

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初读此书，最让我印象深刻的是其对基础理论的梳理得极其到位。不像有些教材那样堆砌概念，这本书更像是带着读者一步步构建起对遥感图像的理解。它从最基本的电磁波理论讲起，层层递进到成像过程中的各种物理效应，逻辑链条非常完整。我特别欣赏作者在解释“为什么”而非仅仅“是什么”上下了这么多功夫。比如，它详细剖析了不同大气条件对信号传输的影响，这在实际应用中是至关重要的环节。书中的案例选择也很有代表性，涵盖了从光学到微波等不同波段的应用场景，让我看到了理论是如何落地到实际工程中的。当然，知识密度相当大，每次阅读都需要集中精力，甚至需要借助其他工具进行辅助理解，但这恰恰是专业书籍的魅力所在，它要求读者付出相应的努力来换取知识的深度。

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说实话，我本来以为这会是一本晦涩难懂的技术手册，但翻阅之后发现，作者在语言风格上做了不少努力去拉近与读者的距离。虽然主题是高精尖的，但作者的叙述方式并非高高在上，反而带着一种循循善诱的感觉。比如，在处理一些抽象的概念时，作者会穿插一些比喻或者历史背景，让枯燥的知识点变得生动起来。这对于我这种更偏向应用研究的人来说，非常友好，它不仅仅是告诉了我“怎么做”，还让我理解了“为什么这样做是最佳选择”。书中的章节安排也很有条理，从宏观到微观，由表及里，结构严谨。唯一让我略感遗憾的是，部分高级算法的介绍似乎可以再展开一些，留白的部分可能需要读者再去查阅更前沿的文献来补充，但瑕不掩瑜，它成功地成为了我案头必备的参考书之一。

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这本书给我带来的最大价值在于它对“特征”二字的深度挖掘。很多入门级的书只是停留在图像获取的层面，而这本书明显更深入了一层，探讨了不同地物在各种成像条件下的独特表现形式。我发现自己以前对“什么是好的遥感数据”的理解非常片面，读完后才明白，识别和提取有效信息，关键在于对这些复杂特征的敏感度和辨识力。作者对于噪声模型和辐射校正的论述非常细致，几乎涵盖了从实验室理论到野外实测中可能遇到的所有陷阱。这种对细节的把控，让这本书的实用性大大增强。我已经在几次项目中应用了书中提到的某些校正技术，效果立竿见影，这让我对作者的专业素养充满了敬意。它不是一本快餐式的指南，而是一部需要反复研读、时常翻阅的工具书和思想宝库。

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这本厚厚的书，拿到手里就感觉沉甸甸的，封面设计得简洁大气，黑白灰的配色透露着一种专业的气息。我原本对遥感这个领域知之甚少，抱着了解个大概的心态翻开了它，没想到越往后看越觉得内容丰富，简直像打开了一个新世界的大门。书中的排版很清晰，图文并茂，那些复杂的公式和原理，作者似乎都花了心思去用更直观的方式展现出来。尤其是一些关于传感器工作原理的章节，配图特别到位，让我这个初学者也能大致跟上思路。不过，有些地方的数学推导确实有点难度，需要反复琢磨才能领会其中的精髓，但这同时也说明了作者的严谨性，没有为了迎合初学者而过度简化，保留了足够的深度。对于想系统学习这方面知识的人来说，这本书绝对是个扎实的起点，它搭建了一个很好的知识框架，让我对遥感成像有了初步而全面的认知，值得花时间去啃读。

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