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SPOC学校专有课程
光电成像原理与技术(何玉青)
第6次开课
开课时间: 2025年02月22日 ~ 2025年06月28日
学时安排: 4小时每周
进行至第10周,共18周 已有 27 人参加
立即参加
spContent=课程内容涉及视觉信息传感、获取、应用等方面;涵盖人眼视觉系统、直视型微光成像器件与系统、电视型成像器件与系统、制冷/非制冷红外成像器件与系统等系列相关内容。北京理工大学“光电成像原理与技术”课程团队在原国家级精品课程和国家级精品资源共享课的基础上,面向网络开放平台走出了新的一步。 课程为配合线下课程同步开展的线上教学资源。自2019年MOOC、SPOC开设以来,“光电成像原理与技术”课程一直在开拓创新。借助线上平台资源,与线下结合开展混合式教学,开展教学创新,课程近年获评北京高校优质本科课程,获全国混合式教学创新大赛全国特等奖,全国高校教师教学创新大赛一等奖。 随着光电成像技术的不断发展,课程团队的4位教师重新制作了课程,建设了新的资源,在本学期以全新面目展示给大家,为光电成像技术的学习助力。
课程内容涉及视觉信息传感、获取、应用等方面;涵盖人眼视觉系统、直视型微光成像器件与系统、电视型成像器件与系统、制冷/非制冷红外成像器件与系统等系列相关内容。北京理工大学“光电成像原理与技术”课程团队在原国家级精品课程和国家级精品资源共享课的基础上,面向网络开放平台走出了新的一步。 课程为配合线下课程同步开展的线上教学资源。自2019年MOOC、SPOC开设以来,“光电成像原理与技术”课程一直在开拓创新。借助线上平台资源,与线下结合开展混合式教学,开展教学创新,课程近年获评北京高校优质本科课程,获全国混合式教学创新大赛全国特等奖,全国高校教师教学创新大赛一等奖。 随着光电成像技术的不断发展,课程团队的4位教师重新制作了课程,建设了新的资源,在本学期以全新面目展示给大家,为光电成像技术的学习助力。
—— 课程团队
课程概述

作为信息获取的重要手段,光电成像技术被广泛应用于日常生活、工业生产、城市管理、科学研究乃至国防装备,小到手机拍照,大到深空探测,是值得关心信息化技术发展的人士了解学习的一门专业课程。

课程可以作为电子信息类专业的专业课程,内容涵盖人眼视觉系统、直视型、电视型成像器件与系统,制冷非制冷红外成像器件与系统等系列相关内容,其任务是使学生掌握光电成像技术的基本理论和光电成像器件的基本原理,完成知识综合和系统应用的教育,引导学生关注本学科的新发展动态。

课程以原国家级精品课程、国家级精品资源共享课程团队为依托,吸取继承了几代成像人的教学经验,在保留了原有课程的骨架内容的前提下,针对网络学习的特点,进行了一定的加工改造。课程配备了一定的习题和讨论环节,也适用于对光电成像技术感兴趣的自由学习者。

授课目标

1. 知悉和理解人眼基本结构与图像视觉的基本要求,图像形成的基本环节,质量影响因素和基本参数;知悉和理解像管、摄像管、CCD、CMOS、制冷与非制冷的各类红外成像器件的结构和工作原理,了解主要性能参数;

2. 可以根据典型的景物反射与辐射特性、大气传输特性,利用现有的成像系统性能评价理论与方法,解决直视成像器件、电视成像器件、光学系统核心技术参数的选择和成像效果估算的问题;

3. 拥有针对各种实际需求给出相应光电成像系统解决方案,并分析影响成像系统性能因素的能力。

成绩 要求

本课程的学习环节包含:观看讲课视频、完成课后作业、完成线上测验、参与课程讨论、参加期末考试。


课程学习成绩由三部分构成:

(1)线上测验及随堂提问:占课程成绩的20%。

(2)研讨报告:课程会按照章节布置调研研讨报告,占课程成绩的20%。

(3)课程考试:期末考试,占课程成绩的60%。

(上述比例仅供参考,具体还以课程要求确定)

课程大纲
绪论
1.0 课程导言
1.1 关于光电成像技术
1.2 人眼与视觉特性
1.3 图像与实现图像的必需环节
1.4 光电成像器件的特性
电子束扫描成像技术
2.1 摄像管的工作原理
2.2 摄像管的分类
2.3 摄像管的性能
2.4 热释电摄像管
电子光学聚焦成像技术
3.1 像管成像的物理过程
3.2 像管的结构、分类与制造
3.3 像管的性能参数
3.4 辐射图像的光电转换
3.5 电子图像的成像理论
3.6 电子图像的发光显示
3.7 光学图像传像与电子图像倍增
3.8 像管的小型化直流高压电源
电子驱动自扫描成像技术(1)
4.1 固体成像器件的发展
4.2 MOS电容器的电荷存储耦合与转移
4.3 CCD的结构及其物理性能
4.4 CCD成像原理
4.5 特殊CCD成像器件
4.6 CMOS成像原理
4.7 紫外焦平面成像器件
4.8 近红外及短波红外焦平面成像器件
4.9 固体成像器件的性能参数
电子驱动自扫描成像技术(2)
5.1 红外探测器的分类
5.2 红外探测器的工作条件和性能
5.3 红外焦平面探测器技术
5.4 光电导型红外探测器理论分析
5.5 光伏型红外探测器理论分析
5.6 量子阱与量子点红外探测器
5.7 非制冷红外焦平面探测器
5.8 光学读出红外热成像技术
光机扫描成像技术
6.1 光机扫描成像的基本参数
6.2 光机扫描系统
6.3 光机扫描成像信号处理与显示
6.4 热成像系统的微扫描技术
电视体制和摄像系统
7.1 电视体制
7.2 电视摄像系统
7.3 典型成像系统
7.4 微光电视
微光成像系统
8.1 微光成像系统的分类与构成
8.2 主动红微光成像的辅助照明系统
8.3 微光夜视系统的光学系统
8.4 微光成像系统的性能分析
8.5 选通成像技术
红外热成像系统
9.1 红外成像系统的构成
9.2 红外成像系统的光学系统
9.3 红外成像系统的制冷技术与制冷器
9.4 红外热成像系统基本性能
光电成像过程影响因素与作用距离预测
10.1 光电成像系统的成像过程分析
10.2 景物的反射与辐射特性
10.3 大气传输对成像过程的影响
10.4 基于人眼信噪比的图像探测理论与图像探测方程
10.5目标探测与识别理论
10.6 微光成像系统的视距估算模型与预测
10.7 红外热成像系统的视距估算模型与预测
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参考资料

光电成像技术/曹峰梅,张丽君,何玉青,白廷柱编著.—北京:北京理工大学出版社,2023.7

光电成像技术与系统/白廷柱等编著.—北京:电子工业出版社,2016.1

光电成像原理与技术/白廷柱,金伟其编.—北京:北京理工大学出版社,2006.

北京理工大学
1 位授课老师
何玉青

何玉青

教授

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