光子计数成像技术

✍ Scribed by 尹丽菊 高明亮 潘金凤 著

• Publisher: 科学出版社
• Year: 2020
• Tongue: Chinese
• Leaves: 119
• Edition: 1
• Category: Library

✦ Synopsis

内 容 简 介
本书全面、系统地阐述光子计数成像技术的基本理论、方法及其应
用。全书共五章，主要介绍微光成像技术发展及国内外研究现状、盖革
雪崩光电二极管的电气特性和光学特性、盖革雪崩光电二极管的等效电
路和探测电路模型、Si 盖革雪崩光电二极管和 InGaAs 盖革雪崩光电二极
管在不同天气情况不同波段下的光电子数分布、蒙特卡洛方法建立的光
子计数成像模型、光子计数成像实验平台的搭建、成像实验和图像处理
算法的研究。由此将目标背景—环境干扰—辐射传输—成像传感器—
成像平台—图像处理等作为完整成像链路呈现给读者。本书给出的完整
模型、详尽仿真流程、光子计数成像平台的组成和图像处理的相关算法
有利于读者实践光子计数成像技术的相关内容。
本书可以作为高等院校光学工程、电子科学与技术、信息与通信工
程、控制科学与工程、计算机科学与技术等专业的研究生和高年级本科
生的教材，也可为相关学科交叉融合领域的专业技术人员提供参考。

✦ Table of Contents

目录
第1章绪论
1.1微光成像技术发展概述
1.1.1微光像增强器成像技术
1.1.2微光固态成像器件
1.2国内外研究现状
1.3光子计数成像技术的意义
1.4本书的内容安排
第2章GM－APD的建模与仿真
2.1引言
2.2GM－APD的结构
2.3APD的工作模式
2.3.1光电二极管模式
2.3.2雪崩模式
2.3.3盖革模式
2.4GM－APD的电气特性参数
2.4.1倍增因子
2.4.2带宽
2.4.3暗计数
2.5雪崩抑制
2.5.1被动抑制电路
2.5.2混合抑制电路
2.6GM－APD的模型与仿真
2.6.1GM－APD等效电路模型
2.6.2GM－APD模型仿真
2.7本章小结
第3章GM－APD的夜天光响应特性研究
3.1引言
3.2夜天光的光谱分布
3.2.1夜天光的光谱分布特点
3.2.2典型目标在夜天光下的反射光谱分布
3.3GM－APD的光学特性参数
3.3.1灵敏度
3.3.2量子效率
3.3.3光子探测概率
3.4夜天光下GM－APD的光子分布
3.4.1夜天光光子辐射出射度分布
3.4.2不同材料的GM－APD对夜天光的光子分布
3.5GM－APD与典型目标的光谱匹配
3.5.1光谱匹配因子
3.5.2GM－APD与典型目标的匹配结果
3.5.3InGaAsGM－APD与典型目标的匹配结果
3.6本章小结
第4章基于蒙特卡洛方法的光子计数图像恢复
4.1引言
4.2光子计数事件的概率
4.2.1实验次数对光子计数输出的影响
4.2.2光子计数值的概率描述
4.3光子计数分布
4.3.1光强恒定情况下的光子计数分布
4.3.2光强随时间变化时的光子计数分布
4.4蒙特卡洛方法实现光子运动过程
4.4.1蒙特卡洛方法的基本思想
4.4.2蒙特卡洛方法的应用形式
4.4.3蒙特卡洛方法生成光子图像过程
4.5图像恢复
4.5.1最小二乘方滤波法
4.5.2蒙特卡洛方法的图像恢复
4.5.3光子计数值与图像灰度的对应关系
4.6本章小结
第5章GM－APD在光子计数成像中的应用
5.1引言
5.2GM－APD光子计数成像实验平台搭建
5.2.1GM－APD光子计数成像实验平台硬件组成
5.2.2GM－APD光子计数成像实验平台的软件实现
5.3实验研究
5.3.1光子计数值与照度关系的标定
5.3.2GM－APD光子计数成像实验平台的成像流程
5.3.3GM－APD光子计数成像实验平台的成像实验
5.4本章小结
参考文献