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編輯推薦： 本书是对于一门相对新颖并在迅速发展着的学科的权wei阐述，生物学家、化学家、物理学家、内科医生以及工程师们可能对这本书会有特别的兴趣。本书中讨论的技术在近年来已经得到了发展。并且这些技术能提供许多信息，例如，从纳米级上同时反映样本的厚度以及折射率的动态波动。本文由此领域中的权wei专家撰写，是此学科第yi本综合性的阐述或者也是初的几本之一。本书的论述清晰、插图优美，阅读并学习它将会是一种享受。 內容簡介： 本书提供了QPI的全面综述，涵盖了从相位显微镜的理论基础、到不同技术创新以实现在小外部及空间噪声影响下以视频速率精确地提取定量相位信息，到诸如监测细胞生长、研究细胞动力学以及癌症组织诊断等不同生物医学的前沿应用。这本书利用相位显微镜为主线，有效地将光学显微镜成像机制、全息成像、相干成像、生物物理学与组织光学等联系起来。不论是对刚刚入门的光学或电子工程，生物医学工程以及生物物理等专业的学生，还是想紧跟前沿研究或扩宽研究领域的高级读者而言，这本书都将是研究定量相位成像的有益参考。 關於作者： Gabriel Popescu，伊利诺伊厄巴纳-香槟分校电子与计算机工程系副教授，SPIE会士，OSA会士，Optics Express and Biomedical Optics Express杂志副主编。2009年获美国国家自然科学基金会杰出青年教授奖，2012年入选伊利诺伊厄巴纳-香槟分校先进科研中心专家。近十年的研究兴趣为细胞及组织的定量相位成像，是该领域的开拓者之一。出版著作两本，发表了100余篇文章，120余场会议报告，100余次特邀报告。 目錄： 第1章绪论1 1.1光学显微成像术1 1.2定量相位成像2 1.3QPI和多模式研究3 1.4纳米尺度和三维成像5 第2章基本原理10 2.1自由空间中的光传播10 2.2波传播的菲涅尔近似15 2.3自由空间的傅里叶变换性质16 2.4透镜组的傅里叶变换性质18 2.5非均匀介质中光散射的（一阶）玻恩近似23 2.6单粒子的散射28 2.7玻恩近似下的粒子29 2.8玻恩近似下粒子群的散射33 2.9米氏散射35 第3章时间与空间场的相关性37 3.1时空相关函数：相干体积37 3.2单色光源的空间相关性40 3.3平面波的时间相关性46 细胞与组织的定量相位成像 目录 第4章图像特征51 4.1作为线性运算的成像51 4.2分辨率52 4.3信噪比53 4.4对比度和对比度噪声比55 第5章光学显微镜61 5.1阿贝成像理论61 5.2相位型物体成像67 5.3泽尔尼克相衬显微成像术69 第6章全息术75 6.1Gabor（同轴）全息术75 6.2Leith和Upatnieks（离轴）全息术77 6.3非线性（实时）全息术或相位共轭80 6.4数字全息术81 第7章点扫描QPI87 7.1弱相干干涉测量法87 7.2色散效应91 7.3时域光学相干层析成像94 7.4傅里叶域及扫频OCT98 7.5定性的相敏方法101 7.6定 量 方 法105 7.7进一步发展110 第8章全场定量相位成像的原理121 8.1干涉成像121 8.2时域相位调制：相移干涉测量122 8.3空间相位调制：离轴干涉测量124 8.4相位解缠125 8.5QPI的性能指标127 8.6QPI方法和性能指标的总结135 第9章离轴法139 9.1数字全息显微成像术139 9.2希尔伯特相位显微成像术148 第10章相移方法171 10.1自动相移数字记录干涉显微镜DRIMAPS171 10.2光正交显微成像术176 第11章共光路方法189 11.1傅里叶相位显微成像术189 11.2衍射相位显微成像术201 第12章白光法230 12.1基于强度传输方程的QPI方法230 12.2空间光干涉显微成像术235 第13章傅里叶变换光散射255 13.1原理255 13.2进一步的发展261 13.3生物应用263 第14章方法的目前趋势283 14.1QPI层析成像283 14.2光谱QPI289 第15章当前应用趋势300 15.1细胞动力学300 15.2细胞生长311 15.3组织光学314 15.4临床应用320 附录A复解析信号341 附录B二维与三维傅里叶变换345 附录CQPI作品356 內容試閱： 序 本书旨在为应用于生物医药的新兴的领域定量相位成像（Quantitative phase imaging, QPI）提供深入的见解。也是一份对于处在不同职业生涯阶段的研究者们的邀请，希望他们去探索这个新兴而激动人心的领域。我花了很多精力去提供足够的介绍材料来让这本书尽可能地完整。因此，这本书的结构使得概念的发展由浅入深，具体如下。 OPI背后的动机以及基本概念在导论中得到呈现，并且特别注意明确了例如纳米级和三维等容易混淆的概念。第2章（基本原理）回顾了光在真空和非均匀介质中的传播（散射），并强调了傅里叶光学。光场的相关特性在第3章中讨论。第4章回顾了图像的基本性质（例如，分辨率，对比度，对比噪声比等）。光学显微镜的概念，从Abbe的图像描述到Zernike的相衬理论在第5章中讨论，而第6章则回顾了全息摄影的主要发展历程。其余的章节，也就是7-15章则专门用于描述QPI的各个方面。 除了致力于描述点扫描QPI并且包含了全面的低相干干涉法的第7章，所有的章节都讨论的都是全场QPI法。第8章阐述了QPI背后的主要思想并且规定了QPI中的主要性能系数：采集率，横向分辨率，时间相位稳定性以及空间相位均匀性。接下来的四个章节，9-12章，描述的是四种在一般情况下擅长某种性能系数的QPI手段： 轴外（高采集率），移相（高横向分辨率），共光路（高时间稳定性）以及白光（高空间均匀性）。 第13章阐述的是光散射的傅里叶变换，从本质上建立QPI和光散射测量的等价性。后的两章，14和15章，则用于讨论近来在方法上和应用上的进展，而这些进展在目前看来非常有前景。在本书的后还有三个附录：复解析信号（A），傅里叶变换（B）以及有趣的QPI图像（C）。 我一直坚信QPI将会继续以加快的步伐发展，并且在未来几年成为生物医学光子学中占主导地位的领域。希望这本书能够通过给这个新领域提供一个逻辑框架以及对于现有研究的浓缩总结来为这个学科的发展做出贡献。 Gabriel Popescu 厄巴纳，伊利诺伊州

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