光子计数成像技术

图书标准信息

• 作者 尹丽菊；高明亮；潘金凤
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2020-10
• 版次 1
• ISBN 9787030664631
• 定价 80.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 111页

【内容简介】

《光子计数成像技术》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。《光子计数成像技术》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。《光子计数成像技术》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。

【目录】

目录

第1章 绪论 1

1.1 微光成像技术发展概述 1

1.1.1 微光像增强器成像技术 1

1.1.2 微光固态成像器件 7

1.2 国内外研究现状 10

1.3 光子计数成像技术的意义 13

1.4 本书的内容安排 14

第2章 GM-APD的建模与仿真 16

2.1 引言 16

2.2 GM-APD的结构 17

2.3 APD的工作模式 18

2.3.1 光电二极管模式 19

2.3.2 雪崩模式 19

2.3.3 盖革模式 19

2.4 GM-APD的电气特性参数 21

2.4.1 倍增因子 21

2.4.2 带宽 22

2.4.3 暗计数 23

2.5 雪崩抑制 24

2.5.1 被动抑制电路 25

2.5.2 混合抑制电路 26

2.6 GM-APD的模型与仿真 28

2.6.1 GM-APD等效电路模型 29

2.6.2 GM-APD模型仿真 29

2.7 本章小结 42

第3章 GM-APD的夜天光响应特性研究 44

3.1 引言 44

3.2 夜天光的光谱分布 45

3.2.1 夜天光的光谱分布特点 45

3.2.2 典型目标在夜天光下的反射光谱分布 46

3.3 GM-APD的光学特性参数 51

3.3.1 灵敏度 51

3.3.2 量子效率 55

3.3.3 光子探测概率 56

3.4 夜天光下GM-APD的光子分布 57

3.4.1 夜天光光子辐射出射度分布 57

3.4.2 不同材料的GM-APD对夜天光的光子分布 58

3.5 GM-APD与典型目标的光谱匹配 60

3.5.1 光谱匹配因子 60

3.5.2 GM-APD与典型目标的匹配结果 60

3.5.3 InGaAs GM-APD与典型目标的匹配结果 63

3.6 本章小结 65

第4章 基于蒙特卡洛方法的光子计数图像恢复 67

4.1 引言 67

4.2 光子计数事件的概率 67

4.2.1 实验次数对光子计数输出的影响 67

4.2.2 光子计数值的概率描述 68

4.3 光子计数分布 69

4.3.1 光强恒定情况下的光子计数分布 69

4.3.2 光强随时间变化时的光子计数分布 70

4.4 蒙特卡洛方法实现光子运动过程 71

4.4.1 蒙特卡洛方法的基本思想 71

4.4.2 蒙特卡洛方法的应用形式 72

4.4.3 蒙特卡洛方法生成光子图像过程 72

4.5 图像恢复 73

4.5.1 最小二乘方滤波法 75

4.5.2 蒙特卡洛方法的图像恢复 76

4.5.3 光子计数值与图像灰度的对应关系 82

4.6 本章小结 87

第5章 GM-APD在光子计数成像中的应用 88

5.1 引言 88

5.2 GM-APD光子计数成像实验平台搭建 88

5.2.1 GM-APD光子计数成像实验平台硬件组成 88

5.2.2 GM-APD光子计数成像实验平台的软件实现 91

5.3 实验研究 93

5.3.1 光子计数值与照度关系的标定 93

5.3.2 GM-APD光子计数成像实验平台的成像流程 95

5.3.3 GM-APD光子计数成像实验平台的成像实验 96

5.4 本章小结 107

参考文献 108