数码相机中的图像传感器和信号处理

作者: [日] Junichi Nakamura 著 , 徐江涛译 , 高静译 , 聂凯明译

出版社: 清华大学出版社

出版时间: 2015-02

版次: 1

ISBN: 9787302383635

定价: 45.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 230页

字数: 406千字

正文语种: 简体中文

丛书: 信息技术和电气工程学科国际知名教材中译本系列

分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术

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本书以大众熟悉的数码单反相机的发展历史为出发点，阐述了相机中的镜头、感光器件和图像处理电路等硬件的结构及原理，详细介绍了图像处理算法以及相机成像质量评价的相关基础知识，是一本不可多得的、相对全面的图像传感技术领域著作。本书既可供课堂教学使用，也可供自学使用，尤其适合作为图像传感器和信号处理领域的专业技术人员的参考书。
　　JunichiNakamura，在1979年和1981年于东京工业大学分别获得电子工程的学士学位和硕士学位，并在2000年于东京大学获电子工程的博士学位。1981年加入了奥林巴斯光学株式会社，在光学图像处理部门工作两年后，他转到了有源像素传感器部门。从1993年9月到1996年10月，他作为杰出访问学者在加州理工学院的美国宇航局喷气推进实验室工作。2000年，他加入加州帕萨迪纳的Photobit公司，领导了若干客制传感器的研发。从2001年11月开始，他在镁光日本分公司（MicronJapan，Ltd）的日本成像设计中心工作，并且是一名MicronFellow。Nakamura博士担任1995年、1999年和2005年IEEE的ChargeCoupledDevicesandAdvancedImageSensors专题讨论会的技术程序主席，并且在2002年和2003年担任IEDM的Detectors,SensorsandDisplays小组委员会的成员。他是IEEE的高级成员，也是InstituteofImageInformationandTelevisionEngineersofJapan的会员。
　　
　　徐江涛，分别于2001年、2004年和2007年在天津大学获得微电子技术本科和微电子学与固体电子学硕士、博士学位，目前为天津大学副教授。主要研究领域为CMOS图像传感器和图像信号处理芯片。承担多项国家科技重大专项、国家自然科学基金等项目，成功研制名款CMOS图像传感器芯片。第1章数码相机概览
1.1什么是数码相机
1.2数码相机的历史
1.2.1早期概念
1.2.2索尼Mavica
1.2.3静态视频相机
1.2.4静态视频系统为什么会失败
1.2.5数码相机的黎明
1.2.6卡西欧QV-10
1.2.7像素数量之战
1.3数码相机的类型
1.3.1傻瓜式相机
1.3.2单反相机
1.3.3数码后背
1.3.4玩具相机
1.3.5可拍照手机
1.4数码相机的基本结构
1.4.1数码相机的典型框图
1.4.2光学系统
1.4.3成像器件
1.4.4模拟电路
1.4.5数字电路
1.4.6系统控制
1.5数码相机的应用
1.5.1新闻摄影
1.5.2印刷出版
1.5.3网络应用
1.5.4其他应用

第2章数码相机中的光学系统
2.1光学系统基础及光学性能评价标准
2.1.1光学系统基础
2.1.2调制传递函数和分辨率
2.1.3像差和点列图
2.2数码相机中光学系统的特点
2.2.1数码相机成像光学系统的配置
2.2.2景深和焦深
2.2.3光学低通滤波器
2.2.4衍射的影响
2.3数码相机成像光学系统设计的几个重要方面
2.3.1设计过程举例
2.3.2玻璃材料的选择
2.3.3有效利用非球面透镜
2.3.4镀膜
2.3.5抑制变焦镜头出射光线的角度波动
2.3.6设计中对大批量生产过程的考虑
2.4数码相机成像镜头变焦类型及其应用
2.4.1视频变焦类型
2.4.2多组移动变焦镜头
2.4.3短变焦镜头
2.5总结
参考文献

第3章图像传感器基础知识
3.1图像传感器的功能
3.1.1光电转换
3.1.2电荷收集与积累
3.1.3成像阵列的扫描
3.1.4电荷检测
3.2像素中的光电探测器
3.2.1填充因子
3.2.2彩色滤光阵列
3.2.3微型透镜阵列
3.2.4SiO2/Si接触面的反射
3.2.5电荷收集效率
3.2.6满阱容量
3.3噪声
3.3.1图像传感器中的噪声
3.3.2固定模式噪声
3.3.3暂态噪声
3.3.4拖尾和高光溢出
3.3.5图像拖影
3.4光电转换特性
3.4.1量子效率和响应率
3.4.2光电转换特性机理
3.4.3灵敏度和信噪比
3.4.4如何提高信噪比
3.5阵列的性能
3.5.1调制传递函数
3.5.2图像传感器的MTF
3.5.3光学黑色像素和伪像素
3.6光学格式和像素大小
3.6.1光学格式
3.6.2像素大小的考虑
3.7CCD图像传感器与CMOS图像传感器的对比
参考文献

第4章CCD图像传感器
第5章CMOS图像传感器
第6章图像传感器的测评
第7章色彩理论及其在数码相机中的应用
第8章图像处理算法
第9章图像处理引擎
第10章图像质量评价
第11章对未来数码相机的一些设想
附录A标准光源下每勒克斯的入射光子数
附录B成像系统的灵敏度和ISO感光度指标
内容简介:
本书以大众熟悉的数码单反相机的发展历史为出发点，阐述了相机中的镜头、感光器件和图像处理电路等硬件的结构及原理，详细介绍了图像处理算法以及相机成像质量评价的相关基础知识，是一本不可多得的、相对全面的图像传感技术领域著作。本书既可供课堂教学使用，也可供自学使用，尤其适合作为图像传感器和信号处理领域的专业技术人员的参考书。
作者简介:
　　JunichiNakamura，在1979年和1981年于东京工业大学分别获得电子工程的学士学位和硕士学位，并在2000年于东京大学获电子工程的博士学位。1981年加入了奥林巴斯光学株式会社，在光学图像处理部门工作两年后，他转到了有源像素传感器部门。从1993年9月到1996年10月，他作为杰出访问学者在加州理工学院的美国宇航局喷气推进实验室工作。2000年，他加入加州帕萨迪纳的Photobit公司，领导了若干客制传感器的研发。从2001年11月开始，他在镁光日本分公司（MicronJapan，Ltd）的日本成像设计中心工作，并且是一名MicronFellow。Nakamura博士担任1995年、1999年和2005年IEEE的ChargeCoupledDevicesandAdvancedImageSensors专题讨论会的技术程序主席，并且在2002年和2003年担任IEDM的Detectors,SensorsandDisplays小组委员会的成员。他是IEEE的高级成员，也是InstituteofImageInformationandTelevisionEngineersofJapan的会员。
　　
　　徐江涛，分别于2001年、2004年和2007年在天津大学获得微电子技术本科和微电子学与固体电子学硕士、博士学位，目前为天津大学副教授。主要研究领域为CMOS图像传感器和图像信号处理芯片。承担多项国家科技重大专项、国家自然科学基金等项目，成功研制名款CMOS图像传感器芯片。
目录:
第1章数码相机概览
1.1什么是数码相机
1.2数码相机的历史
1.2.1早期概念
1.2.2索尼Mavica
1.2.3静态视频相机
1.2.4静态视频系统为什么会失败
1.2.5数码相机的黎明
1.2.6卡西欧QV-10
1.2.7像素数量之战
1.3数码相机的类型
1.3.1傻瓜式相机
1.3.2单反相机
1.3.3数码后背
1.3.4玩具相机
1.3.5可拍照手机
1.4数码相机的基本结构
1.4.1数码相机的典型框图
1.4.2光学系统
1.4.3成像器件
1.4.4模拟电路
1.4.5数字电路
1.4.6系统控制
1.5数码相机的应用
1.5.1新闻摄影
1.5.2印刷出版
1.5.3网络应用
1.5.4其他应用

第2章数码相机中的光学系统
2.1光学系统基础及光学性能评价标准
2.1.1光学系统基础
2.1.2调制传递函数和分辨率
2.1.3像差和点列图
2.2数码相机中光学系统的特点
2.2.1数码相机成像光学系统的配置
2.2.2景深和焦深
2.2.3光学低通滤波器
2.2.4衍射的影响
2.3数码相机成像光学系统设计的几个重要方面
2.3.1设计过程举例
2.3.2玻璃材料的选择
2.3.3有效利用非球面透镜
2.3.4镀膜
2.3.5抑制变焦镜头出射光线的角度波动
2.3.6设计中对大批量生产过程的考虑
2.4数码相机成像镜头变焦类型及其应用
2.4.1视频变焦类型
2.4.2多组移动变焦镜头
2.4.3短变焦镜头
2.5总结
参考文献

第3章图像传感器基础知识
3.1图像传感器的功能
3.1.1光电转换
3.1.2电荷收集与积累
3.1.3成像阵列的扫描
3.1.4电荷检测
3.2像素中的光电探测器
3.2.1填充因子
3.2.2彩色滤光阵列
3.2.3微型透镜阵列
3.2.4SiO2/Si接触面的反射
3.2.5电荷收集效率
3.2.6满阱容量
3.3噪声
3.3.1图像传感器中的噪声
3.3.2固定模式噪声
3.3.3暂态噪声
3.3.4拖尾和高光溢出
3.3.5图像拖影
3.4光电转换特性
3.4.1量子效率和响应率
3.4.2光电转换特性机理
3.4.3灵敏度和信噪比
3.4.4如何提高信噪比
3.5阵列的性能
3.5.1调制传递函数
3.5.2图像传感器的MTF
3.5.3光学黑色像素和伪像素
3.6光学格式和像素大小
3.6.1光学格式
3.6.2像素大小的考虑
3.7CCD图像传感器与CMOS图像传感器的对比
参考文献

第4章CCD图像传感器
第5章CMOS图像传感器
第6章图像传感器的测评
第7章色彩理论及其在数码相机中的应用
第8章图像处理算法
第9章图像处理引擎
第10章图像质量评价
第11章对未来数码相机的一些设想
附录A标准光源下每勒克斯的入射光子数
附录B成像系统的灵敏度和ISO感光度指标