国际信息工程先进技术译丛：声学成像技术及工程应用

图书标准信息

• 作者 [新加坡]Woon Siong Gan 著；李平、李虹、王玲芳 译
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2014-01
• 版次 1
• ISBN 9787111438779
• 定价 99.80元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 344页
• 字数 509千字
• 正文语种 简体中文
• 原版书名 Acoustical Imaging Techniques and Applications for Engineers
• 丛书 国际信息工程先进技术译丛

【内容简介】

　　《国际信息工程先进技术译丛：声学成像技术及工程应用》首先介绍了声学和声成像的基本理论和原则，随后探讨了声成像技术在各方面的应用，如无损检测、医学成像、水下声学成像和声纳及地球物理勘探。

 

　　《国际信息工程先进技术译丛：声学成像技术及工程应用》将不同技术集合起来，重点讨论声学领域和常规理论的相似性。除此以外，还提到一些领先的话题，如无损测试的非线性声学成像和应用，声学成像混沌理论的应用，声学成像和负折射的统计处理等。

 

　　《国际信息工程先进技术译丛：声学成像技术及工程应用》的主要特点是全面性地概括了声学成像的重点应用；介绍了声学运动方程的规范不变性；包含了对声传播最新理论的处理方法。
　　《国际信息工程先进技术译丛：声学成像技术及工程应用》适合声学、材料、无损检测和医疗声学相关专业本科高年级、研究生，和声学相关专业的工程技术人员、研究人员。

【作者简介】

作者:(新加坡)颜允祥译者:李平、吴文焘、李虹、王玲芳 
WoonSiongGan(颜允祥)博士毕业于伦敦皇家学院物理系，1965年获得物理学理学学士学位，1967年5月获得声学与振动科学高等毕业证书，1969年2月获得声学专业博士学位。其后他先后在伦敦皇家学院、伦敦切尔西学院和意大利的里雅斯特理论物理国际中心从事博士后工作。他现任IEEE终身高级会员、英国工程技术研究所(研究员、英国声学研究所研究员、南非声学研究所研究员、新加坡工程师协会(InstitutionofEnqineers，Singapore)会员、美国医学超声学会高级会员，自从1969年起为美国声学学会会员。 

他于1989年创建了新加坡声学学会并担任理事长，并且是国际声学与振动研究所的前所长。他还是IEEE信号处理新加坡分会的创始人，1970年至1979年曾任新加坡南洋大学物理系副教授，1979年至1989年担任声学顾问。他于1989年创办了新加坡声学技术私营有限公司，这是一家从事超声技术研发的公司，曾研发出扫描声学显微镜和声表面波器件并获得专利。

【目录】

第1章 绪言
参考文献
第2章 声学及其成像的物理基础
2.1 引言
2.2 声在固体中的传播
2.2.1 线性波动方程的导出及其解
2.2.2 线性声学波动方程和新应力场方程中的对称性
2.3 应用规范位势理论求解波动方程
2.4 有限振幅声波在固体中的传播
2.4.1 高阶弹性理论
2.4.2 非线性效应
2.4.3 非线性声学运动方程的导出
2.4.4 高阶声学运动方程的解
2.5 能量吸收引起的非线性效应
2.5.1 热传导引起的能量吸收
2.5.2 位错引起的能量吸收
2.6 固体中声传播的规范理论表述
2.6.1 无穷小振幅声波动方程中的协变导数
2.6.2 大振幅声波动方程的协变导数
参考文献
第3章 信号处理
3.1 信号处理和图像处理中的数学工具
3.1.1 矩阵理论
3.1.2 矩阵的一些性质
3.1.3 傅里叶变换
3.1.4 Z变换
3.2 图像增强
3.2.1 空间低通、高通和带通滤波
3.2.2 放大与内插
3.2.3 复制
3.2.4 线性内插
3.2.5 图像变换
3.3 图像采样和量化
3.3.1 采样与复制
3.3.2 从样本重建图像
3.3.3 奈奎斯特频率
3.3.4 采样定理
3.3.5 二维采样理论应用实例
3.3.6 用于随机场的采样定理
3.3.7 采样和重建的实际限制
3.3.8 图像量化
3.4 图像的随机建模
3.4.1 自回归模型
3.4.2 自回归模型的特性
3.4.3 滑动平均模型
3.5 波束形成
3.5.1 波束形成原理
3.5.2 声纳波束形成的要求
3.6 有限元法
3.6.1 引言
3.6.2 应用
3.7 边界元法
参考文献
第4章 声学成像的常用方法
4.1 引言
4.2 层析术
4.2.1 玻恩近似
4.2.2 利托夫近似
4.2.3 傅里叶衍射定理
4.2.4 重建和反向传播算法
4.3 全息术
4.4 脉冲—回波模式和透射模式
4.4.1 C型扫描法
4.4.2 B型扫描法
4.5 声学显微镜方法
参考文献
第5章 时间反转声学和超分辨技术
5.1 引言
5.2 时间反转声学理论
5.3 时间反转声学在医学超声成像中的应用
5.4 时间反转声学在超声无损检测中的应用
5.4.1 液—固界面上的时间反转声学理论
5.4.2 无损检测中的TRM实验实现
5.4.3 非相干求和
5.4.4 来自于斑噪声区域的时间反转信号
5.4.5 迭代技术
5.4.6 包含硬α区域的迭代处理
5.4.7 纯斑噪声区域的迭代处理
5.5 TRA在地雷或埋入体探测中的应用
5.5.1 引言
5.5.2 理论
5.5.3 实验过程
5.5.4 实验设置
5.5.5 Wiener滤波器
5.5.6 实验结果
5.6 时间反转声学在水声中的应用
参考文献
第6章 非线性声学成像
6.1 混沌理论在声学成像中的应用
6.1.1 衍射层析成像中遇到的非线性问题
6.1.2 混沌的定义和历史
6.1.3 分形的定义
6.1.4 混沌和分形的联系
6.1.5 乳腺癌的分形性质
6.1.6 分形的类型
6.1.7 分形近似
6.1.8 扩散限制凝聚
6.1.9 生长区概率分布GSPD
6.1.10 使用GSPD近似散射场
6.1.11 离散赫姆霍兹波动方程
6.1.12 Kaczmarz算法
6.1.13 Hounsfield法
6.1.14 在Kaczmarz算法中使用GSPD
6.1.15 应用频域内插的分形算法
6.1.16 频域内插分形算法最终方程的导出
6.1.17 仿真结果
6.1.18 Born近似和分形近似的对比
6.2 非经典非线性声学成像
6.2.1 引言
6.2.2 由CAN产生谐波的机制
6.2.3 非线性共振模
6.2.4 非经典CAN谱的实验研究
6.2.5 CAN在非线性声学成像和无损检测中的应用
6.2.6 结论
6.3 非线性声学成像的调制法
6.3.1 引言
6.3.2 调制声学方法的原理
6.3.3 裂缝位置的调制模态法
6.3.4 用于NDT调制方法的实验步骤
6.3.5 调制模态系统的实验步骤
6.3.6 结论
6.4 谐波成像
参考文献
第7 章 高频声学成像
7.1 引言
7.2 换能器
7.3 电子电路
7.4 软件
7.5 高频超声成像的应用
7.6 皮肤科和眼科150MHz超声成像系统
7.7 150MHz系统的信号处理
7.8 声学显微镜的电子电路
7.8.1 门控信号及其在声学显微镜中的应用
7.8.2 准单频系统
7.8.3 甚短脉冲技术
参考文献
第8章 声学成像的统计处理
8.1 引言
8.2 非均匀性散射
8.3 波场的统计特性研究
8.3.1 菲涅尔近似或近场近似
8.3.2 远场成像条件（夫琅和费近似）
8.3.3 起伏的互相关性
8.3.4 准静态条
8.3.5 幅度起伏的时间自相关
8.3.6 实验验证
8.3.7 起伏理论在聚焦系统衍射图像中的应用
8.3.8 结论
8.4 统计处理的连续介质方法
8.4.1 引言
8.4.2 抛物线方程理论
8.4.3 折射率起伏假设
8.4.4 平均场方程和通解
参考文献
第9章 无损检测
9.1 缺陷检测的特点
9.2 自动化超声检测
9.2.1 引言
9.2.2 检测过程
9.2.3 AUT系统实例
9.2.4 AUT中的信号处理和缺陷特征的自动化增强
9.3 导波用于NDT声学成像
9.4 应力测量和材料研究中的超声技术
9.4.1 引言
9.4.2 内部应力测量
9.4.3 “吻粘接”评价中的V(z)曲线技术
9.5 干接触或非接触换能器
9.5.1 缺陷深度、尺度和特征
9.5.2 一发一收扫频法
9.5.3 一发一收冲激法
9.5.4 机械阻抗分析法
9.6 相控阵换能器
9.6.1 引言
9.6.2 相控阵的意义
9.6.3 超声相控阵技术的原理
9.6.4 聚焦法则
9.6.5 基本扫描和成像
9.6.6 相控阵检测相对常规超声检测的优势
参考文献
第10章 医学超声成像
10.1 引言
10.2 声传播的物理原理
10.2.1 声波在固体中的传播
10.2.2 对比度
10.3 成像模式
10.3.1 B型扫描
10.3.2 C型扫描
10.4 B型扫描仪器
10.4.1 手动系统
10.4.2 实时系统
10.4.3 机械扫描
10.4.4 电子扫描
10.5 C型扫描仪器
10.5.1 Sokolov管
10.5.2 超声全息术
10.6 组织谐波成像
10.6.1 引言
10.6.2 组织谐波成像的原理
10.6.3 组织谐波图像的形成
10.6.4 组织谐波成像的特点
10.6.5 一些商用系统
10.7 弹性成像
10.7.1 引言
10.7.2 人工触诊和弹性成像的对比
10.7.3 激励作用力和成像形式的选择
10.7.4 弹性成像的物理基础
10.7.5 图像形成算法
10.7.6 一些商用系统
10.8 彩色多普勒成像
10.8.1 多普勒超声
10.8.2 脉冲（门控）多普勒和频谱多普勒
10.8.3 量化多普勒技术
10.8.4 速度测量
10.8.5 谱多普勒波形测量
10.8.6 血流量测量
10.8.7 彩色多普勒
10.8.8 新兴技术
10.9 超声造影
10.9.1 引言
10.9.2 气泡超声心动图
10.9.3 微泡造影剂
10.9.4 工作过程
10.9.5 应用
10.10 3D医学超声成像
10.11 发展趋势
参考文献
第11章 水下声学成像
11.1 引言
11.2 水下声学成像系统原理
11.3 部分水下声学成像系统的工作原理
11.4 水下声学成像系统的特点
11.5 成像形式
11.6 几个有代表性的水下声学成像系统
11.7 机器人技术在水下声学成像中的应用
参考文献
第12章 地质勘探
12.1 引言
12.2 声学全息术应用到地震成像
12.3 现场试验范例
12.4 实验室建模
12.5 图像处理和增强技术
12.6 计算机重建
12.7 地震全息术的其他应用
12.8 地震全息术中的信号处理
12.9 将衍射X线体层照相术应用到地震成像
12.10 小结
参考文献
第13章 量子声学成像
13.1 引言
13.2 将光学压电换能器用于产生纳米声波
13.3 纳米波的光学方向
13.4 纳米成像/量子声学成像
13.5 太赫兹声波的产生和放大
13.6 在有源SL中由光泵浦产生的电子逆转和声子放大理论
13.7 量子声学成像的源
13.8 量子声学成像的光子纠缠
13.9 量子声学成像的应用
参考文献
第14章 负折射、声学超材料和声学隐身
14.1 引言
14.2 Veselago理论的限制
14.3 完美声学透镜的多散射方法
14.4 声学隐身
14.5 具有联立负质量密度和负体积模量的声学超材料
14.6 依据非线性坐标变换的声学隐身
14.7 水下物体的声学隐身
14.8 将双重负性扩展到非线性声学
参考文献
第15章 基于超材料的新声学
15.1 引言
15.2 新声学和声学成像
15.3 声子晶体的基底
15.4 声子晶体理论——多散射理论
15.4.1 计算细节
15.4.2 结果讨论
15.5 由规范不变性（坐标变换）推导得到的负折射——另一种负折射理论
15.6 在具有不同宇称的两种介质界面处声波的反射和传递
15.7 负包含的衍射理论
15.8 通过操作声音传播的预定方向，以包括质量密度和体积模量的广义形式，扩展到衍射理论
15.9 衍射理论的一种新方法——基于材料参数的一种严格理论
15.10 由反射不变量推导负折射（左右对称性）——负折射的一种新方法
15.11 各向同性不变性、时间反向不变性和折射不变性的统一理论
15.12 将新声学应用到声学波导
15.13 新的弹性性质
15.14 基于超材料的非线性声学
15.15 声学超材料中的超声衰减
15.16 声子晶体器件的应用
15.17 规范理论和MST在超材料中扮演角色的重要性比较——超材料理论的总结
15.18 相比于非线性声学，新声学的影响
15.19 结论
参考文献
第16章 未来方向和未来技术
参考文献