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第1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

3.3.4 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319

第9章 光电信息显示技术及其在安防中的应用321

9.1 平板显示技术322

9.1.1 液晶（LCD）显示技术322

9.1.2 等离子体（PDP）显示技术327

9.1.3 发光二极管（LED）显示技术330

9.1.4 有机发光二极管（OLED）显示技术333

9.1.5 量子点发光二极管（QLED）显示技术338

9.2 投影显示技术344

9.2.1 硅基液晶投影显示技术345

9.2.2 使用数字微镜器件的DLP投影显示技术347

9.2.3 光阀投影显示技术350

9.2.4 激光投影显示技术353

9.3 3D立体显示技术356

9.3.1 眼镜3D立体显示技术356

9.3.2 裸眼3D立体显示技术358

9.3.3 真3D立体显示技术359

9.4 光电信息显示技术的发展趋势及其在安防中的应用368

9.4.1 平板显示技术的发展趋势368

9.4.2 投影显示与大屏显示技术的发展趋势370

9.4.3 3D立体显示技术的发展趋势372

9.4.4 光电信息显示技术在安防中的应用375

参考文献376