安防&光电信息——安防监控技术基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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雷玉堂著 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121281631

商品编码：29378863048

包装：平装

出版时间：2016-03-01

基本信息

书名：安防&光电信息——安防监控技术基础

定价：79.00元

作者：雷玉堂著

出版社：电子工业出版社

出版日期：2016-03-01

ISBN：9787121281631

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书是安防新技术及系统系列精品丛书之四，从安防界存在的150条安防技术知识概念混淆不清与错误的问题入手，以光电信息技术方面的基础知识为切入点，全面、系统地阐述了光电信息技术各部分的理论基础、工作原理、实用技术与方法，及其在安防监控中的应用实例。具体内容共9章：安防＆光电信息技术基础及安防技术发展方向，光电发光器件及其在安防中的应用，光辐射信息探测器件及其在安防中的应用，光图像信息探测器件及其在安防中的应用，光纤传感技术及其在安防中的应用，光电信息传输技术及其在安防中的应用，光电信息处理技术及其在安防中的应用，光电信息存储技术及其在安防中的应用，光电信息显示技术及其在安防中的应用等。

目录

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目 录章 安防＆光电信息技术基础及安防技术发展方向（1）1.1 光的基本性质及其度量（1）1.1.1 光的基本性质（1）1.1.2 光辐射的度量（3）1.2 半导体物理基础（6）1.2.1 半导体的能带（7）1.2.2 热平衡与非平衡载流子及其运动（10）1.2.3 半导体对光的吸收（15）1.2.4 半导体的PN结（17）1.2.5 半导体与金属的接触（20）1.3 光辐射电效应（22）1.3.1 光电效应（23）1.3.2 热电效应（29）1.4 安防技术学科性质及由此产生的基本知识概念混淆与错误（32）1.4.1 安防监控技术的学科性质（32）1.4.2 安防监控技术基本知识概念混淆不清与错误的150条问题（36）1.4.3 识别安防技术知识概念混淆与错误需掌握的基本知识点（44）1.5 现代安防监控技术的发展方向（47）1.5.1 安防监控技术的演进与发展（47）1.5.2 安防监控技术必须向智能化方向发展（48）1.5.3 现代安防监控技术的发展方向是物联网智能云安防技术（51）第2章 光电发光器件及其在安防中的应用（53）2.1 常用的普通光源及其在安防中的应用（53）2.1.1 光源的基本特性参数（53）2.1.2 常用的普通光源（55）2.1.3 常用的普通光源在安防中的应用（57）2.2 发光二极管LED及其在安防中的应用（58）2.2.1 发光二极管（LED）的结构及其发光原理（58）2.2.2 发光二极管（LED）的主要特性参数（60）2.2.3 发光二极管（LED）在安防中的应用（62）2.3 环保白光LED与平面分布式OLED光源及其在安防中的应用（65）2.3.1 固体环保白光LED光源及其在安防中的应用（65）2.3.2 高效节能平面分布式OLED固态光源及其在安防中应用（67）2.4 激光器及其在安防中的应用（69）2.4.1 激光器概述（69）2.4.2 半导体激光器（73）2.4.3 光纤激光器（80）2.4.4 光子晶体与光子晶体光纤激光器（82）2.4.5 激光器在安防中的应用（85）第3章 光辐射信息探测器件及其在安防中的应用（93）3.1 光辐射信息探测器件概述（93）3.1.1 光辐射信息探测器件的类型和特点（93）3.1.2 光辐射信息探测器件的基本特性参数（94）3.2 半导体光电导型探测器件及其在安防中的应用（99）3.2.1 光电导型探测器件的结构及原理（99）3.2.2 光敏电阻的特性参数（101）3.2.3 光电导型探测器件的使用要点及在安防中的应用（103）3.3 半导体光伏型探测器件及其在安防中的应用（111）3.3.1 光电池（112）3.3.2 光敏二极管（115）3.3.3 光敏三极管（123）3.3.5 光伏型探测器件的使用要点及在安防中的应用（126）3.4 热电探测器件及其在安防中的应用（132）3.4.1 热电偶与热电堆（132）3.4.2 热敏电阻（136）3.4.3 热释电探测器件（141）3.4.4 热电探测器件在安防中的应用（146）第4章 光图像信息探测器件及其在安防中的应用（150）4.1 光图像信息探测器件的类型与电视制式（150）4.1.1 光电成像器件的类型（150）4.1.2 电视扫描方式及制式（151）4.2 电荷耦合器件CCD及其在安防中的应用（153）4.2.1 CCD的结构及原理（153）4.2.2 CCD的类型（158）4.2.3 CCD的特性参数（162）4.2.4 CCD在安防中的应用（167）4.3 CMOS成像器件及其在安防中的应用（168）4.3.1 CMOS成像器件的结构及原理（169）4.3.2 CMOS成像器件的特性参数（172）4.3.3 CMOS成像器件与CCD的比较（176）4.3.4 CMOS成像器件在安防中的应用（176）4.4 直视型光电成像器件及其在安防中的应用（178）4.4.1 像管的结构与工作原理（179）4.4.2 主要性能参数（179）4.4.3 像增强管的级联（180）4.4.4 直视型光电成像器件在安防中的应用（183）4.5 特种光电成像器件及其在安防中的应用（183）4.5.1 红外光成像器件（183）4.5.2 紫外光成像器件（187）4.5.3 X射线光成像器件（188）4.5.4 特种光电成像器件在安防中的应用（191）第5章 光纤传感技术及其在安防中的应用（195）5.1 光纤传感技术概述（195）5.1.1 光纤的结构与类型及其传光原理（195）5.1.2 光纤传感器的结构与类型（197）5.1.3 光纤传感技术中的调制技术（199）5.2 常用的光纤传感器技术（200）5.2.1 常用的光纤传感器技术（200）5.2.2 常用的光纤传感器技术的典型应用（201）5.3 光纤光栅型传感器技术（206）5.3.1 光纤光栅型传感器的类型（206）5.3.2 光纤布拉格光栅传感器的原理及优点（208）5.3.3 光纤光栅型传感器技术的典型应用（212）5.4 多路复用和分布式光纤传感器及其在安防中的应用（214）5.4.1 多路复用式光纤传感器技术（214）5.4.2 分布式光纤传感器技术（217）5.5 光纤传感器技术在安防中的应用（219）5.5.1 常用光纤传感器技术在安防中的应用（220）5.5.2 光纤光栅型传感器技术在安防中的应用（220）5.5.3 多路复用和分布式光纤传感器技术在安防中的应用（228）5.5.4 光纤传感器在城市物联网智能安防中的应用（229）第6章 光电信息传输技术及其在安防中的应用（234）6.1 光纤传输技术（234）6.1.1 光缆的结构及光纤的连接与耦合（234）6.1.2 光纤传输系统的组成与特点（239）6.2 无线光波传输技术（241）6.2.1 无线光波传输系统的组成原理及特点（242）6.2.2 无线光波传输技术的难点及其解决法（244）6.3 太赫兹波传输技术（245）6.3.1 太赫兹波的产生（245）6.3.2 太赫兹波的特点（246）6.4 光信息调制传输技术（247）6.4.1 光信息调制技术概述（247）6.4.2 调制信号的解调技术（252）6.5 光电信息传输技术在安防中的应用（253）6.5.1 光纤传输技术在安防中的应用（253）6.5.2 无线光波传输技术在安防中的应用（255）6.5.3 太赫兹波传输技术在安防中的应用（258）6.5.4 光信息调制传输技术在安防中的应用（260）第7章 光电信息处理技术及其在安防中的应用（262）7.1 光电信息处理技术概述（262）7.1.1 光电信息处理的特征方法和目标（263）7.1.2 图像数字化及其分析处理的方法和内容（264）7.1.3 安防监控图像处理的基本方法——像素处理（267）7.2 光电图像处理-视频图像处理（271）7.2.1 光电图像处理的优势（271）7.2.2 视频标准（272）7.2.3 视频图像的特点及其处理的研究内容（275）7.3 视频内容检索技术（276）7.3.1 视频内容检索技术的基本概念（277）7.3.2 视频内容检索系统的结构（280）7.3.3 视频内容检索的关键技术（283）7.4 安防中常用的视频运动目标的检测与识别方法（290）7.4.1 背景差法（290）7.4.2 帧间差法（291）7.4.3 光流法（292）7.5 安防视频监控中的行为理解（293）7.5.1 视频监控中行为理解概述（293）7.5.2 常用行为理解的方法（294）7.5.3 行为理解存在的问题及发展趋势（295）第8章 光电信息存储技术及其在安防中的应用（297）8.1 光盘存储技术（297）8.1.1 光盘存储的原理（298）8.1.2 光盘存储的类型（299）8.1.3 光盘存储器（306）8.2 大容量光带存储技术（309）8.2.1 大容量光带存储系统的结构原理及类型（309）8.2.2 大容量光带存储的方式及与磁光盘的比较（310）8.3 全息存储技术（311）8.3.1 全息存储的原理（311）8.3.2 全息存储的特点（312）8.4 超高密度光电存储技术（312）8.4.1 双光子双稳态三维存储技术（313）8.4.2 电子捕获存储技术（315）8.4.3 持续光谱烧孔存储技术（315）8.4.4 近场光学存储技术（317）8.4.5 超高密度光电存储技术的发展趋势（317）8.5 光电信息存储技术在安防中的应用（318）8.5.1 光盘存储技术在安防中的应用（318）8.5.2 大容量光带存储技术在安防中的应用（319）8.5.3 全息等新兴存储技术在安防中的应用

作者介绍

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雷玉堂，男，退休前系武汉大学教授、博士生导师，中国光电与安防技术专家，被誉为“中国安防行业技术书的领军人物”。

文摘

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序言

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现代工业的眼睛与神经——解析智能感知与信息融合的奥秘 在这个信息爆炸、科技飞速发展的时代，人类对外部世界的感知能力正以前所未有的速度被拓展和深化。我们不再满足于仅仅依赖肉眼的观察，更渴望通过科技的力量，捕捉那些肉眼难以触及的细节，理解那些复杂万象的关联，最终实现更高效、更精准的决策与控制。从守护城市安全的“天眼”系统，到工业生产线上精密运作的自动化设备，再到医疗领域辅助诊断的先进技术，一个强大的技术体系正在悄然构建，它以“感知”为基石，以“信息”为血脉，构筑起现代社会不可或缺的“眼睛”与“神经”。 本书将带领读者深入探索这个宏大体系的核心——智能感知与信息融合。我们并非仅仅停留在对某种单一技术的浅尝辄止，而是着眼于它们如何协同工作，共同赋能各行各业，驱动着社会的进步与变革。 第一部分：智能感知的基石——揭示世界的多维信息 智能感知的核心在于从环境中提取有价值的信息。这不仅仅是简单地“看”到，更是“理解”到。在这个部分，我们将从最基础的光学原理出发，深入剖析各种先进的感知技术，它们是如何突破人类感官的局限，捕捉到超越视觉范围的丰富信息。 1. 光学的魔力：从可见光到不可见光的探索 可见光成像的极致： 我们将首先回顾传统的光学成像原理，但重点将放在如何通过先进的光学设计和图像处理技术，实现超高分辨率、超低光照、超远距离的可见光成像。例如，在安防监控领域，高清摄像头的像素密度、镜头畸变校正、宽动态范围（WDR）技术如何帮助我们在复杂的光照环境下清晰捕捉每一个细节，识别目标身份，追溯事件轨迹。我们会探讨如何通过多光谱成像、高光谱成像技术，分析物体表面的反射特性，从而识别物质成分，例如在文物保护、食品安全检测中，识别伪造品或变质的物质。 “透视”的智慧：非可见光技术的应用： 除了可见光，红外线、紫外线、X射线、微波等非可见光，同样蕴含着丰富的信息。本书将详细介绍红外成像技术，包括热成像与近红外成像。热成像如何感知物体的温度分布，在夜间监控、工业设备故障诊断（如电力设备过热）、甚至医疗诊断（如早期疾病筛查）中发挥关键作用。近红外成像又如何在一定程度上穿透烟雾、尘埃，实现穿透性观测。 电磁波的脉搏：雷达与射频技术的深度解析： 雷达，这项曾经主要用于军事领域的技术，如今已广泛应用于自动驾驶、气象监测、工业自动化等场合。我们将剖析雷达技术的工作原理，包括其不同类型（如脉冲雷达、连续波雷达），以及如何通过回波信号分析目标的位置、速度、角度等信息。射频识别（RFID）技术，作为一种无接触的自动识别技术，将在物流管理、资产追踪、门禁系统等场景中得到深入阐述，探讨其工作频率、标签类型、读写器原理及其在构建智能化管理系统中的地位。 声波的语言：超声波与声纳技术的应用： 声波并非只是声音，它也是一种重要的感知媒介。超声波技术如何在医疗成像（如B超）、工业无损检测、距离测量等方面展现其价值。声纳技术（水下声学）如何在海洋探测、水下测绘、水产养殖管理中发挥不可替代的作用。 其他新兴感知技术： 此外，我们还将简要介绍一些新兴的感知技术，如三维激光扫描（LiDAR）如何构建高精度的三维空间模型，广泛应用于自动驾驶、城市规划、建筑测绘；压力传感器、气体传感器、生物传感器等，它们如何感知环境的物理、化学、生物信息，为智能化系统提供更多维的数据输入。 2. 数据的“眼睛”：图像与视频的深度洞察 从像素到语义：图像识别的进化： 仅仅捕捉到图像还不够，理解图像的内容才是关键。本书将深入探讨图像识别技术，从传统的特征提取方法（如SIFT、SURF）到现代的深度学习在图像识别领域的突破。我们会重点介绍卷积神经网络（CNN）等模型如何学习图像的层次化特征，实现人脸识别、物体检测、场景理解等高级功能。在安防领域，人脸识别如何用于身份验证、异常行为检测；在零售业，物体检测如何实现商品识别、货架分析。 动态世界的解码：视频分析的智慧： 视频是连续的图像序列，蕴含着更丰富的时间信息。我们将探讨视频分析技术，包括运动检测、目标跟踪、行为识别、场景变化检测等。如何通过分析视频流，实现对异常事件的实时预警，例如在交通监控中检测违章行为，在公共场所检测打斗或跌倒。我们还将讨论多视角视频融合，如何从不同角度重建事件发生的全貌。 超越像素的维度：多模态信息融合的初步探讨： 现实世界的信息是多模态的，单一的感知模式往往难以全面描述事物。本书将初步引入多模态信息融合的概念，例如将图像信息与音频信息融合，实现更精准的事件识别；将可见光图像与红外图像融合，在夜间或恶劣天气下提升可见度。 第二部分：信息融合的艺术——构建一体化的智能决策 感知是基础，信息融合则是将零散的感知数据转化为有意义的决策依据。它就像大脑的神经中枢，将来自不同感官的信息整合、分析、判断，最终做出响应。 3. 信息的汇聚与提炼：数据融合的关键技术 多源异构数据的处理： 来自不同传感器的数据，其格式、精度、时间戳、坐标系可能都不尽相同。本书将介绍数据预处理技术，包括数据清洗、去噪、配准、时间同步等，以保证数据的一致性和可用性。 概率与统计的智慧： 如何在不确定性中提取确定性信息？我们将探讨卡尔曼滤波、粒子滤波等状态估计算法，它们如何融合多源数据，估计目标的动态状态，在目标跟踪、导航定位等领域发挥重要作用。 基于机器学习的信息融合： 机器学习，尤其是深度学习，为信息融合提供了强大的工具。我们将介绍如何利用神经网络、支持向量机（SVM）等模型，学习不同传感器数据之间的关联性，实现更高级的信息融合，例如将来自摄像头、雷达、激光雷达的数据融合，实现对自动驾驶环境中障碍物的更精准感知。 决策树与规则引擎： 对于结构化数据和预定义规则，决策树和规则引擎是有效的融合与决策工具。它们如何将多维度的信息转化为可执行的指令，例如在智能家居中，根据温湿度、光照、用户行为等信息，自动调节空调、灯光。 4. 智能决策的实践：从监控到预测 异常检测与预警： 在安防监控、工业生产、金融风控等领域，及时发现异常情况至关重要。本书将探讨异常检测算法，如何通过学习正常模式，识别出偏离正常行为的数据点或事件，并触发预警。例如，在工业生产线上的异常振动检测，在网络安全中的异常流量检测。 行为分析与模式识别： 通过对大量数据的分析，我们可以识别出潜在的行为模式。在城市管理中，分析人流、车流的运动轨迹，优化交通信号灯；在零售业，分析顾客的购物路径，优化商品陈列。 预测与规划： 基于历史数据和实时感知信息，我们可以对未来趋势进行预测。例如，预测交通拥堵情况，优化出行路线；预测设备故障，提前进行维护；预测天气变化，指导农业生产。 知识图谱与智能推理： 知识图谱作为一种结构化的知识表示方式，可以帮助系统整合来自不同来源的信息，并进行智能推理。本书将探讨如何构建和利用知识图谱，实现更深层次的智能决策，例如在医疗领域，整合患者的病历、基因信息、药物信息，辅助医生进行诊断和治疗方案的制定。 第三部分：融合的未来——赋能智慧社会 智能感知与信息融合并非孤立的技术，它们是构建智慧社会的重要基石。本书的最后部分将展望这些技术在未来社会的广泛应用前景。 智慧城市： 从智能交通、智慧安防到智能环保、智慧能源，智能感知与信息融合技术正在重塑城市的面貌。 工业4.0： 智能制造的实现离不开对生产过程的实时感知与信息优化，从而实现更高效、更灵活、更个性化的生产。 智慧医疗： 辅助诊断、精准医疗、远程医疗，这些都离不开先进的感知与信息融合技术。 自动驾驶与智能交通： 自动驾驶汽车的实现，依赖于对周围环境的精准感知以及复杂信息的实时融合与决策。 人机交互的革新： 更自然、更智能的人机交互，需要感知人类的情绪、意图，并进行有效的反馈。 通过对智能感知与信息融合的系统性阐述，本书旨在帮助读者建立一个全面、深入、系统的认知框架。我们不仅关注技术的“是什么”，更聚焦于“为什么”和“怎么用”。我们希望读者在阅读本书后，能够对这个日新月异的科技领域有一个清晰的认识，并从中获得启发，无论是将其应用于学术研究、工程实践，还是理解我们正在步入的这个更加智能化的未来。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面采用了一种低调而富有科技感的深灰色调，配上简洁明了的标题字体，一下子就抓住了我的注意力。拿到手里的时候，感觉分量适中，纸张的质感也相当不错，内页的印刷清晰度很高，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳。我尤其欣赏它在排版上的用心，很多技术图表和示意图都处理得非常直观，线条流畅，标识清晰，即便是初学者也能很快理解复杂的系统结构。不过，我希望能看到更多关于未来技术趋势的探讨，比如人工智能在安防领域的深度融合，或者量子加密技术在监控数据安全方面的应用前景，这些内容如果能有所涉及，想必会更具前瞻性。总体来说，这是一本在硬件和基础概念介绍上做得非常扎实的教材，但如果能在理论与前沿实践的结合上再多下些功夫，相信会更完美。

评分☆☆☆☆☆

对于一名在行业摸索了几年，希望系统性回顾和查漏补缺的技术人员来说，这本书提供了一个极佳的知识框架。我特别欣赏它对各种检测算法的原理剖析，比如运动检测、区域入侵报警等，讲解得相当透彻，使我能够理解其背后的逻辑，而不仅仅是停留在调用API的层面。然而，作为一本技术书籍，我发现它在更新速度上似乎略显滞后。例如，对于目前市场上越来越主流的边缘计算（Edge Computing）在安防终端侧的部署和优化策略，书中提及的案例相对陈旧。如果能引入一些基于最新SoC平台的实时处理能力分析，或者针对特定AI模型压缩和加速的技术介绍，这本书的实用价值和时效性会大大提升，更能满足快速迭代的行业需求。

评分☆☆☆☆☆

翻阅这本书的过程中，我感觉作者在基础知识的梳理上花费了巨大的心血，结构脉络清晰得像是一张精心绘制的路线图。从最基本的传感器原理讲起，到信号的传输、处理，再到最终的存储与回放，逻辑链条一气呵成，毫无跳跃感。我注意到作者对于一些容易混淆的概念，比如数字信号与模拟信号的区别，CCD与CMOS传感器的特性对比，都给出了非常详尽且易于理解的类比和解释。这对于我这种需要快速入门的人来说，简直是救命稻草。然而，在一些实际工程案例的分析部分，我感觉略显单薄。书本更多地停留在“是什么”和“怎么做基础原理上的实现”，而对于“在特定复杂场景下，例如高动态光照、极端天气或远距离传输中，具体的优化策略和常见陷阱”，描述得不够深入和具体，期待能在后续版本中看到更多来自一线工程师的经验总结和故障排查技巧。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格介于严谨的学术著作和实用的技术手册之间，读起来既有理论深度，又不失操作性指导。我喜欢它在关键技术点后附带的“知识拓展”小栏目，这些补充材料往往能点出一些教科书里不常提及的行业“潜规则”或标准规范的细微差别。比如，它对不同国家和地区的视频编码标准差异性进行了简要对比，这对于涉及国际业务的人来说很有价值。但说实话，书中的公式推导和数学模型部分，对于非电子信息背景的读者来说，可能有些晦涩。虽然理解这些公式是深入理解技术的关键，但如果能提供更直观的图解或简化模型的应用场景，相信能更好地帮助读者跨越理解的鸿沟，让更多不同专业背景的工程师都能从中受益。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排非常注重层次感，从宏观概念到底层细节的过渡自然流畅，这一点确实值得称赞。尤其是它对系统集成和网络架构的介绍，清晰地展示了各个子系统如何协同工作，形成一个完整的安防网络。在讨论到存储技术时，作者对不同RAID级别的性能和可靠性进行了细致的分析，这一点对于设计高可用性的监控系统至关重要。不过，我注意到书中对网络安全方面的论述略显保守和基础。在当前物联网（IoT）和万物互联的大背景下，安防系统本身也成为了潜在的攻击目标，书中对加密通信协议的深度应用、入侵检测和隔离机制的探讨，可以更加丰富和前沿化。毕竟，一个再清晰的图像，如果数据传输过程不安全，其价值也会大打折扣。