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光学成像基础入门

共计 30 章节
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01
课程导入
光学成像的定义 · 发展简史 · 应用领域（摄影
课程导入光学成像的定义
02
几何光学基础
光的直线传播 · 反射定律 · 折射定律
几何光学基础光的直线传播
03
透镜与成像公式
薄透镜公式 · 高斯成像公式 · 牛顿公式
透镜成像公式
04
球面镜与平面镜成像
凹面镜 · 凸面镜 · 平面镜的成像规律
球面镜平面镜成像
05
光学系统的基本组成
孔径光阑 · 视场光阑 · 透镜组
光学系统的基本组…孔径光阑
06
像差基础
球差 · 彗差 · 像散
像差基础球差
07
衍射与波动光学基础
光的干涉 · 衍射 · 偏振的基本概念
衍射波动光学基础
08
分辨率与成像质量评价
分辨率定义 · MTF（调制传递函数） · 点扩散函数（PSF）
分辨率成像质量评价
09
光阑与景深
孔径光阑与视场光阑的作用 · 景深的概念 · 影响因素（光圈
光阑景深
10
光度学与辐射度学基础
光通量 · 照度 · 亮度
光度学辐射度学基础
11
颜色与光谱成像
可见光谱 · 颜色三刺激值 · 色温
颜色光谱成像
12
光学材料与镀膜
光学玻璃 · 晶体 · 塑料等材料特性
光学材料镀膜
13
典型光学系统（一）——相机镜头
焦距 · 光圈 · 快门
典型光学系统相机镜头
14
典型光学系统（二）——显微镜
显微镜的成像原理 · 放大率 · 数值孔径
典型光学系统显微镜
15
典型光学系统（三）——望远镜与望远系统
开普勒与伽利略望远镜结构 · 放大率 · 出瞳直径
典型光学系统望远镜
16
典型光学系统（四）——内窥镜与医疗成像
硬镜与软镜的光学结构 · 光纤传像束 · CCD/CMOS传感器在医疗内窥镜中…
典型光学系统内窥镜
17
光电探测器基础
CCD · CMOS · 光电二极管
光电探测器基础CCD
18
成像系统设计流程
从需求分析 · 参数计算（焦距 · 视场
成像系统设计流程从需求分析
19
照明与成像
临界照明 · 柯勒照明 · 同轴照明
照明成像
20
数字图像处理基础
图像采集 · 去噪 · 增强
数字图像处理基础图像采集
21
案例实战（一）——手机摄像头设计
分析手机摄像头的组成 · 自动对焦 · 光学防抖
案例实战手机摄像头设计
22
案例实战（二）——显微镜成像优化
通过调整照明 · 物镜数值孔径 · 滤光片等改善显微图像质量
案例实战显微镜成像优化
23
案例实战（三）——工业视觉检测
利用远心镜头 · 同轴光源 · 面阵/线阵相机实现高精度尺寸测量与缺…
案例实战工业视觉检测
24
案例实战（四）——红外热成像
红外光学系统设计 · 探测器选择 · 温度标定与热像图分析
案例实战红外热成像
25
常见问题（一）——成像模糊与对焦失败
原因分析（离焦 · 运动模糊 · 像差
常见问题成像模糊
26
常见问题（二）——图像畸变与色彩失真
畸变类型 · 校正方法（软件校正 · 光学设计）
常见问题图像畸变
27
常见问题（三）——低照度与噪声
噪声来源（散粒噪声 · 热噪声 · 读出噪声）
常见问题低照度
28
综合提升（一）——计算成像与超分辨
相位恢复 · 结构光照明 · 合成孔径
综合提升计算成像
29
综合提升（二）——自适应光学与波前编码
波前传感 · 变形镜 · 波前编码扩展景深原理及应用
综合提升自适应光学
30
课程总结与项目实战
综合运用所学知识完成一个简易光学成像… · 并进行性能评估与优化
课程总结项目实战