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| 編輯推薦： |
本书特色：
1. 知识系统，内容完整 本书以光学测量原理、方法与技术为主线，全面介绍光学测量所涉及的基本理论、测量原理、测量方法、关键技术与典型应用。
2. 内容丰富，紧贴前沿 本书内容既包括光干涉测量、激光准直与跟踪测量、激光全息测量等重要的传统光学测量，又新增了近年兴起的机器视觉测量、激光雷达成像测量、光学探针测量和光纤传感技术等内容。
3. 注重理论，兼顾实践 本书既注重基本概念和基本原理，又注重理论与应用紧密结合，通过各种光学方法的典型应用激发读者兴趣，便于读者加深对知识的理解与掌握。
4. 体系完备，适用面广 本书知识体系完备，涉及领域广泛，可作为高等院校光电信息科学与工程、测控技术与仪器、机械电子工程、自动化等专业本科生的教学用书，也可供工业、国防、医学、交通、计量和空间科学等领域的科研技术人员参考阅读。
教学资源：
1. 微课视频
2. 教学课件
3. 教学大纲
说明：微课视频在本书文中扫码即可观看，其他文件可到清华大学出版社网站本书页面（或“人工智能科学与技术”微信公众号）获取下载。
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| 內容簡介： |
本书以光学测量中光的特性为主线，以光学测量方法与技术为中心，全面介绍了光学测量涉及的基本理论、测量原理与方法、技术特点与典型应用等。全书共10章，第1章介绍光学测量的基本知识，第2~5章分别介绍光干涉测量、激光准直与跟踪测量、激光全息与散斑测量、激光衍射和莫尔条纹测量; 第6章介绍机器视觉测量; 第7章介绍激光测速与测距; 第8章介绍光纤传感原理与技术; 第9章介绍激光雷达三维成像技术; 第10章介绍光学探针测量。
本书可作为高等院校光电信息科学与工程、光学工程、仪器仪表、机械电子工程、自动化等专业本科生教学用书，也可供从事相关专业的科研技术人员学习阅读。
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| 關於作者： |
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冯其波 北京交通大学物理科学与工程学院教授、博士生导师，北京市优秀教师。2005年—2017年担任北京交通大学理学院院长。目前担任中国仪器仪表学会光机电技术与系统集成分会、设备结构健康监测与预警分会副理事长，以及中国计量测试学会计量仪器专业委员会副主任委员、中国光学学会理事、中国光学工程理事、全国设备结构健康监测标准化工作组副主任委员等学术职务。长期从事光电检测方面教学科研工作，主持国家自然科学基金重大科研仪器研制项目、重点项目、国家863项目等，发表论文200余篇，其中SCI检索期刊论文60余篇；获得国家发明专利50余项，包括6项美国专利和2项欧洲专利；获得省部级科技成果奖一等奖3项，二等奖3项；出版教材2部，获得国家教学成果二等奖1项，北京市教学成果一等奖和二等奖各1项。
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| 目錄：
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第1章光学测量的基础知识
1.1基本概念、基本方法、应用领域及发展趋势
1.1.1基本概念
1.1.2误差与测量不确定度
1.1.3基本构成
1.1.4主要应用范围
1.1.5基本方法
1.1.6发展趋势
1.2光学测量中的常用光源
1.2.1光源选择的基本要求和光源的分类
1.2.2热光源
1.2.3气体放电光源
1.2.4固体发光光源
1.2.5激光光源
1.3光学测量中的常用光学器件
1.3.1激光准直镜
1.3.2分光镜
1.3.3偏振分光镜
1.3.4波片
1.3.5角锥棱镜
1.3.6衍射光栅
1.3.7调制器
1.3.8光隔离器
1.4光学测量中的常用光电探测器
1.4.1常用光电探测器的分类
1.4.2光电探测器的主要特性参数
1.4.3常用光电探测器介绍
1.5光学测量系统中的噪声和常用处理电路
1.5.1光学测量系统中的噪声
1.5.2光学测量系统中的常用处理电路
1.6光学测量中的常用调制方法与技术
1.6.1概述
1.6.2机械调制法
1.6.3利用物理光学原理实现的光调制技术
习题与思考1
第2章光干涉测量
2.1光干涉基础知识
2.1.1光的干涉条件
2.1.2干涉条纹的形状
2.1.3干涉条纹的对比度
2.1.4产生干涉的途径
2.2波面干涉测量
2.2.1概述
2.2.2泰曼格林干涉仪
2.2.3移相干涉仪
2.2.4共路干涉仪
2.3激光干涉仪
2.3.1迈克尔逊干涉仪
2.3.2实用激光干涉仪主要部件的作用原理
2.3.3实用激光干涉仪的实际构成和常见光路
2.4白光干涉仪
2.5外差式激光干涉仪
2.5.1概述
2.5.2双频激光干涉仪
2.5.3激光测振仪
2.6激光自混合干涉测量
2.7绝对长度干涉计量
2.7.1柯氏绝对光波干涉仪
2.7.2激光无导轨测量
2.8激光干涉测量的重大应用举例
2.8.1激光干涉测量引力波
2.8.2光刻机工件台六自由度超精密测量
习题与思考2
第3章激光准直与跟踪测量
3.1概述
3.1.1激光准直测量基本原理
3.1.2激光准直测量系统的组成
3.2激光测量直线度原理
3.2.1直线度测量概述
3.2.2激光测量直线度方法
3.2.3直线度测量误差分析
3.3激光同时测量多自由度误差
3.3.1滚转角测量
3.3.2四自由度误差同时测量
3.3.3五自由度误差同时测量
3.3.4六自由度误差同时测量
3.3.5激光跟踪测量
习题与思考3
第4章激光全息与散斑测量
4.1全息术及其基本原理
4.1.1全息术基本原理
4.1.2全息图的类型
4.1.3全息设备基本构成
4.2激光全息干涉测量
4.2.1单次曝光法
4.2.2二次曝光法
4.2.3时间平均法
4.3激光全息干涉测量的应用
4.3.1位移和形状检测
4.3.2缺陷检测
4.3.3测量光学玻璃折射率的不均匀性
4.4激光散斑干涉测量
4.4.1散斑的概念
4.4.2散斑照相测量
4.4.3散斑干涉测量
4.4.4电子散斑干涉
4.4.5时域散斑干涉
4.5散斑干涉测量的应用举例
习题与思考4
第5章激光衍射和莫尔条纹测量
5.1激光衍射测量基本原理
5.1.1单缝衍射测量
5.1.2圆孔衍射测量
5.2莫尔条纹测量
5.2.1莫尔条纹的形成原理
5.2.2莫尔条纹的基本性质
5.2.3莫尔条纹测试技术
5.3衍射光栅干涉测量
5.3.1衍射光栅干涉测量原理
5.3.2衍射光栅干涉测量系统与技术
5.4X射线衍射测量
5.4.1X射线衍射测量原理
5.4.2X射线衍射测量材料应力
习题与思考5
第6章机器视觉测量
6.1摄像机模型
6.2图像处理技术
6.2.1图像滤波
6.2.2图像增强
6.3结构光视觉测量
6.3.1激光三角法的测量原理
6.3.2结构光视觉测量系统
6.3.3点结构光视觉测量原理
6.3.4线结构光视觉测量原理
6.3.5结构光视觉测量系统的标定方法
6.4双目立体视觉测量
6.4.1数学模型
6.4.2双目立体视觉的标定方法
6.5基于相位的视觉测量
6.5.1相移形貌测量
6.5.2立体相位偏折测量
6.6视觉测量的应用举例
6.6.1基于三维视觉检测技术的白车身三维视觉检测系统
6.6.2基于机器视觉的焊缝宽度测量方法
习题与思考6
第7章激光测速与测距
7.1多普勒效应与多普勒频移
7.2激光多普勒测速
7.2.1激光多普勒测速的基本原理
7.2.2激光多普勒测速技术
7.2.3激光多普勒测速技术的进展
7.3激光测距
7.3.1脉冲激光测距
7.3.2相位激光测距
7.4激光测速和测距应用
7.4.1车载激光多普勒测速
7.4.2空间碎片的激光脉冲测距
7.4.3飞秒光梳色散干涉测距
习题与思考7
第8章光纤传感原理与技术
8.1概述
8.1.1光纤传感的主要类型
8.1.2光纤传感的主要特点
8.2光在波导介质中传输的基本理论及规律
8.2.1光纤的基本结构
8.2.2平板波导介质中的光波模式
8.2.3光在光纤中的传输规律
8.2.4光纤的传输特性
8.3光纤传感
8.3.1强度调制型光纤传感
8.3.2相位调制型光纤传感
8.3.3偏振调制型光纤传感
8.3.4波长调制型光纤传感
8.3.5光纤分布式传感
习题与思考8
第9章激光雷达三维成像技术
9.1激光雷达三维成像原理
9.1.1激光雷达距离方程
9.1.2信噪比
9.1.3可探测距离
9.1.4横向成像参数
9.2激光三维成像雷达技术
9.2.1机械扫描激光成像雷达
9.2.2面阵成像激光雷达
9.2.3固态激光成像雷达
9.2.4非机械扫描激光成像雷达
9.3激光雷达三维成像技术的新发展
9.4激光三维成像雷达的应用
习题与思考9
第10章光学探针测量
10.1微观表面形貌测量
10.1.1微观表面形貌测量技术的发展
10.1.2微观表面三维形貌测量的特点
10.2机械式探针测量
10.2.1机械式探针测量基本原理
10.2.2机械式探针测量系统
10.3光学焦点探测
10.3.1强度式探测方法
10.3.2差动探测方法
10.3.3散光方法
10.3.4Foucault方法
10.3.5斜光束方法
10.3.6共焦方法
10.3.7光学焦点探针的特点
10.4干涉型光学探针测量
10.4.1相移干涉光学探针测量方法
10.4.2扫描差分干涉光学探针测量方法
10.5扫描隧道显微镜
10.5.1扫描隧道显微镜的基本原理与系统结构
10.5.2扫描隧道显微镜的功能
10.5.3扫描隧道显微镜设计的主要考虑因素
10.5.4扫描隧道显微镜的新发展与应用
10.6原子力显微镜
10.6.1AFM的基本硬件组成
10.6.2AFM的工作原理
10.6.3AFM的工作模式
10.6.4AFM在力学测量中的应用
10.7扫描近场光学显微镜
10.7.1扫描近场光学显微技术的基本原理
10.7.2光子扫描隧道显微镜
10.7.3扫描近场光学显微镜的基本结构与系统
10.7.4扫描近场光学显微镜系统的关键技术
10.8扫描探针显微镜
10.8.1NRC的大范围计量型AFM
10.8.2PTB研制的大范围SPM
10.9探针式测量仪器的测量分辨力和量程
习题与思考10
参考文献
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| 內容試閱：
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光学测量为精密测试领域注入了新的活力，它与现代电子技术相结合，具有非接触、精度高、速度快、信息量大、效率高、智能化程度高等突出特点，已广泛应用于工业、国防、医学、交通、计量和空间科学等诸多领域，展现出独特的优势和强大的生命力。
本书以光学测量原理、方法与技术为主线，全面介绍了光学测量涉及的基本理论、测量原理、方法以及关键技术等，通过各种具体光学方法的典型应用加深读者对光学测量的理解与掌握。本书既注重基本概念和基本原理，又将理论与应用紧密结合，并突出近年来光学测量的最新科研成果及发展趋势，具有较高的使用及参考价值。
本书在《光学测量技术与应用》的基础上，根据近年来光学测量的最新发展，增加了具有量大面广应用场景的机器视觉测量、激光雷达成像测量、光学探针测量等内容。为加强对本书知识的掌握，每章增加了习题与思考部分。
全书共10章，第1章从光学测量的基本概念入手，讲述光学测量的发展现状与趋势、光学测量方法的分类以及测量系统的基本构成； 第2~5章分别介绍光干涉测量、激光准直与跟踪测量、激光全息与散斑测量、激光衍射和莫尔条纹测量； 第6章介绍机器视觉测量； 第7章介绍激光测速与测距； 第8章介绍光纤传感原理与技术； 第9章介绍当前在自动驾驶和航天遥感等领域发挥重要作用的激光雷达三维成像技术； 第10章介绍应用于微观表面形貌测量的光学探针测量。
本书可作为高等院校光电信息科学与工程、测量与控制、光学工程、仪器仪表、机械电子工程、自动化等专业本科生的教学用书，也可供从事相关专业的科研技术人员学习阅读。北京交通大学冯其波教授任本书主编，制定全书内容主线、章节结构； 李家琨副教授为副主编，协助冯其波教授具体组织各章节编写，并提炼应用案例。第1~3章由冯其波教授编写； 第4章和第5章由张斌教授编写； 第6章由邾继贵教授编写； 第7章由高瞻教授编写； 第8章由毕卫红教授编写； 第9章由匡翠方教授编写； 第10章由李家琨副教授编写。何启欣副教授和李宁、张海峰、张莹、伍李鸿、胡凯锋等研究生为本书的编写付出了辛勤的劳动，在此表示感谢。同时，感谢清华大学出版社的热情帮助及辛勤的编辑出版工作。
在本书的编写过程中参阅了许多国内外文献，这些文献的研究成果使本书内容更加丰富，在此向有关作者表示感谢。
限于水平，书中难免存在不足之处，敬请广大读者批评指正，以便再版时改进。
编者2023年9月
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