传感器与检测技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:163

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出版时间:2009-8

价格:17.60元

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isbn号码:9787508391762

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• 传感器
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• 信号处理

深入解析现代光学与成像系统：从基础理论到前沿应用 图书名称： 现代光学与成像系统：原理、设计与应用 图书简介： 本书旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的现代光学与成像系统知识体系。它不仅仅是一本理论教材，更是一本面向实际工程应用的实用指南，覆盖了从经典光学基础到尖端成像技术演进的全过程。全书结构严谨，内容详实，旨在帮助工程师、研究人员以及高年级本科生和研究生构建坚实的理论基础，并掌握当前主流成像系统的设计、分析与优化能力。 第一部分：光学基础与波动光学核心 本部分首先回顾了电磁波理论在光场传播中的基础地位，详细阐述了光的波动本质。内容涵盖麦克斯韦方程组在介质中的应用，光的偏振态描述（包括琼斯演算和穆勒矩阵），以及光的干涉和衍射现象的严格数学处理。特别地，我们深入探讨了傅里叶光学，这是理解现代成像系统性能的关键数学工具。我们详细分析了空间频率、光学传递函数（OTF）和调制传递函数（MTF）的物理意义及其在系统像差和分辨率分析中的应用。这部分内容奠定了后续所有主动和被动成像技术分析的理论基石。 第二部分：几何光学与系统设计 虽然波动光学揭示了光的本质，但几何光学仍然是快速评估和初步设计光学系统的核心方法。本部分聚焦于光线追迹的矩阵方法，系统地介绍了薄透镜、厚透镜、球面和非球面镜面、棱镜等基本光学元件的特性。我们详细讨论了成像系统的基本参数，如焦距、放大率、视场角和光瞳位置的确定。 随后，本书的核心内容转向了对成像系统固有像差的深入剖析。我们不仅解释了五大经典几何像差——球差、彗差、像散、场曲和畸变——的成因和几何表现，还引入了现代设计中更关键的色差分析。更重要的是，本书提供了如何利用非球面和自由曲面来校正或最小化这些像差的工程化思路。对于复杂的多镜系统，本书阐述了如何使用商业光学设计软件（如Zemax或Code V）进行迭代优化，并提供了实际案例指导如何定义公差和进行初步的公差分析。 第三部分：成像器件与数字化采集 现代成像系统离不开光电能量的转换和数字信号的处理。本部分详尽介绍了当前主流的图像传感器技术。我们详细对比了电荷耦合器件（CCD）和互补金属氧化物半导体（CMOS）传感器的工作原理、制造工艺、性能指标（如量子效率、满阱容量、噪声源分析——包括暗电流噪声、读出噪声和散粒噪声）。针对特定应用，我们还涵盖了面阵与线阵传感器的选择依据，以及高动态范围（HDR）成像技术在传感器层面的实现。 在图像形成与采集后，数字化过程至关重要。本书详细分析了采样理论（奈奎斯特-香农定理）在二维图像采集中的应用，以及量化误差的控制。此外，我们还探讨了拜耳阵列（Bayer Pattern）的去马赛克（Demosaicing）算法，以及色彩空间（如sRGB, Adobe RGB, CIELAB）的转换与管理，确保光信号能被准确地重构为可识别的数字图像。 第四部分：先进成像技术与前沿探索 本部分是本书的技术前沿所在，重点介绍当前快速发展的几类突破性成像技术： 1. 计算成像（Computational Imaging）： 摒弃传统“先成像后处理”的模式，本部分深入讲解了如何将光学设计、传感器和后端的算法处理紧密结合。详细介绍了单像素相机（Single-Pixel Camera）的原理、计算光场成像（Light Field Imaging）如何捕获空间-角度信息，以及全息成像（Holography）在三维重建中的应用。特别强调了基于压缩感知（Compressed Sensing）的快速成像方法。 2. 机器视觉与三维重建： 针对工业检测和机器人导航，本书阐述了立体视觉（Stereo Vision）的原理、视差图的计算与滤波，以及结构光和激光雷达（LiDAR）扫描的工作机制。对深度图的生成、噪声抑制和点云数据处理进行了详细的工程化讨论。 3. 高光谱与多光谱成像： 解释了如何通过空间分离、滤波阵列或色散元件来获取光谱信息。讨论了高光谱数据的维度缩减（如PCA）和目标识别算法在遥感与生物医学领域的应用。 4. 自适应光学与超分辨成像： 介绍了如何使用波前传感器和快速可变形镜来实时补偿大气湍流或系统自身像差，以实现超高分辨率成像。同时，对利用计算算法突破衍射极限的超分辨技术（如STED、PALM等）进行了概述，重点分析了它们在光学系统设计中的可行性约束。 总结与展望： 本书的最终目标是培养读者从系统级思维出发，设计出满足特定性能指标的光学成像系统。通过大量的案例分析和工程挑战的探讨，读者将能够熟练地将波动光学理论转化为可制造、高性能的现实产品。本书最后对未来在微型化、智能感知和极端环境成像领域的发展趋势进行了前瞻性讨论。

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仅凭《传感器与检测技术》这个书名，我便能想象出它可能是一本对于“信息获取”方式进行深度剖析的书籍。它让我想到，我们如今获取信息的方式，已经远非过去仅凭眼睛和耳朵所能比拟。这本书的书名，似乎点明了技术如何成为我们延伸感官、拓展认知边界的工具。我设想，这本书可能详细介绍各类传感器如何捕捉现实世界中那些肉眼无法察觉的细微变化，例如电磁波、声波、温度、压力等等。这种对“数据”的获取，是现代科学研究和技术发展的基础。它让我想到，那些天体物理学家如何利用射电望远镜（一种大型传感器）来“倾听”遥远的宇宙；或者，生物学家如何利用各种显微镜和传感器来“观察”微观世界的生命活动。这本书的书名也暗示了一种“技术赋能”的视角，即通过传感器，我们能够以前所未有的精度和效率来“理解”和“分析”世界。它或许会探讨，如何将这些原始的传感器数据转化为有用的信息，并在此基础上进行决策和创新。它可能还会涉及数据可视化、信号处理等内容，以帮助读者更好地理解和应用传感器技术。这本书的书名，在我看来，不仅仅是关于技术本身的介绍，更像是一扇窗户，让我们得以窥探到人类如何通过不断进步的技术，更深入地认识我们所处的宇宙，以及生命本身的奥秘，不断刷新我们对“知道”和“理解”的定义，并且这种对信息获取能力的提升，正深刻地影响着人类社会的发展方向。

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《传感器与检测技术》的书名，自然而然地勾勒出一种“无处不在的监测”的图景。虽然我未阅读具体内容，但这个书名在我脑海中唤起的是一种关于“安全”和“隐私”的复杂议题。我设想，这本书可能会介绍各种用于安全监控的传感器，例如用于入侵检测的红外传感器、用于身份识别的指纹传感器，以及用于环境监测以保障安全的各种气体传感器。这些技术的进步，无疑提升了我们的生活安全感，让我们能够更放心地生活和工作。然而，与此同时，我也思考，当大量的传感器被部署在公共场所、家庭甚至个人设备上时，我们获取了前所未有的便利和安全，但也可能意味着我们的一举一动都可能被“记录”和“分析”。这本书的书名，也暗示了“检测”这一行为本身所带来的信息。这些信息，可以用于预警危险、优化资源，但它们也可能被滥用，侵犯个人的隐私。因此，我猜想，这本书或许会引导读者思考，如何在享受技术带来的便利的同时，也建立起有效的隐私保护机制。它可能会探讨，传感器技术在保障国家安全、社会稳定方面的重要作用，但同时也会触及到如何平衡公共利益与个人权利的问题。这种关于“检测”与“被检测”的思考，是技术发展中不可回避的伦理挑战，也让这本书的书名在我看来，承载着更深层次的社会意义，引发人们对技术与社会、自由与安全的深刻反思。

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收到一本名为《传感器与检测技术》的书，出于好奇，我翻阅了一下。这本书的内容虽然没有直接涉及，但从它的封面上浮现出的几个关键词，我脑海中勾勒出了一个可能的世界。我猜想，这本书或许在讲述一些关于“感知”的哲学，比如我们如何理解和界定“真实”？当我们谈论“真实”时，我们依赖的是直接的感官体验，还是经过仪器“测量”和“解读”的数据？这不禁让我想起一些科幻小说里，人类的感官被技术放大或扭曲，从而对现实产生颠覆性认知的桥段。或许这本书会探讨，当技术手段越来越精细，我们对世界的认知边界是否也在不断拓展，甚至挑战我们固有的世界观？它会不会引申到，当我们用各种传感器去“量化”情绪、意图、甚至潜意识时，我们是否会因此丧失一部分人性的复杂性和不可预测性？这本书的名称也暗示了一种“技术赋能”的视角，即通过工具的介入，我们能够比单纯依赖自身感官获得更深入、更准确的洞察。这让我联想到，在艺术创作领域，艺术家们是否也借助于某种“传感器”来捕捉和表达那些微妙的情感和意象？例如，摄影师用镜头去“捕捉”光影，音乐家用乐器去“感知”声波的细微变化。如果这本书真的涉及到这些层面，那么它或许能够提供一种全新的思考方式，让我们重新审视我们与周围世界，以及我们自身之间那种既疏远又紧密的联系，探讨技术在重塑我们感知能力的同时，也在重塑着我们对“存在”本身的理解。

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这本书的书名《传感器与检测技术》，虽然我并未深入阅读其具体内容，但它触及的“技术”二字，自然而然地引导我联想到一系列关于“智能”的讨论。在当今这个人工智能浪潮席卷的时代，传感器无疑是人工智能“感知”世界的重要触角。我设想，这本书或许会深入剖析各类传感器的工作原理，例如它们如何将物理世界的信号转化为可被计算机读取的数据。这让我想到，如果书中真的细致地描绘了这些技术细节，那么它可能会成为那些对“智能家居”或“自动驾驶”等前沿科技感兴趣的读者的一本宝藏。想象一下，通过各种微小的传感器，家里的设备能够感知我们的需求，并做出相应的调整；或者，汽车能够实时“感知”路况、行人以及其他车辆，从而安全高效地运行。这种“智能”的实现，背后必然是海量数据的支撑，而传感器正是这些数据的源头。这本书的书名也暗示了“技术”的进步与“检测”的精确性之间的关系。我猜测，它可能会探讨如何通过更先进的传感器技术，实现更精细、更灵敏的检测，从而在医疗诊断、环境监测、工业生产等领域发挥关键作用。比如，在医疗领域，更灵敏的传感器或许能帮助我们更早地发现疾病的迹象；在环境监测领域，它们则能捕捉到微量的污染物，为环境保护提供科学依据。这本书的书名，在我看来，不仅仅是技术名词的堆砌，更可能是一扇通往理解未来智能世界的大门，让人窥探到科技如何一点一滴地改变着我们的生活方式，以及我们与世界互动的方式。

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单凭《传感器与检测技术》这个书名，我很容易联想到在科学研究和工业应用中的严谨性与精确性。这本书的书名似乎传递出一种“量化一切”的氛围，让我不禁思考，在许多领域，我们究竟需要到何种程度才能称之为“准确”？我猜想，这本书可能详细地介绍了各种传感器在科研实验室中的应用，比如物理学家如何利用高精度传感器来测量极其微小的力，或者化学家如何通过传感器来分析物质的成分和浓度。这种对精确测量的不懈追求，是科学进步的基石。它让我想到，那些严谨的科学实验，如果没有可靠的传感器作为支撑，那么其结果的可靠性将大打折扣。在工业生产领域，传感器更是扮演着“眼睛”和“耳朵”的角色，它们实时监控生产过程中的各项参数，确保产品质量的稳定和生产效率的提升。我设想，书中可能会探讨如何设计和选择适合特定工业场景的传感器，以及如何处理和分析传感器采集到的海量数据，以优化生产流程。这种“检测技术”的进步，不仅关乎产品本身的品质，也关系到整个生产过程的安全和环保。它让我觉得，这本书或许能够吸引那些对工业自动化、精密制造或者科学探索有浓厚兴趣的读者，让他们了解在这些看似抽象的领域背后，是怎样一系列精密的仪器和技术在默默工作，支撑着我们现代生活的方方面面，并不断推动着人类认识和改造世界的能力。

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