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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