**篇 信息感知技術(shù)基礎(chǔ)
第1章 傳感器信息感知理論基礎(chǔ)2
1.1 傳感器的定義與組成 2
1.2 傳感器的分類 3
1.2.1 按被測量的性質(zhì)分類 3
1.2.2 按輸出量的性質(zhì)分類 3
1.2.3 按能量關(guān)系的不同分類 4
1.2.4 按工作原理的不同分類 4
1.3 傳感器的材料與工藝加工技術(shù) 4
1.3.1 傳感器的材料 5
1.3.2 傳感器的工藝加工技術(shù) 5
1.4 傳感器的信號調(diào)理與接口 6
1.4.1 電平調(diào)整 6
1.4.2 線性化處理 7
1.4.3 信號形式轉(zhuǎn)換 8
1.4.4 濾波及阻抗匹配 9
1.4.5 傳感器典型接口電路 10
1.5 傳感器的性能評價 11
1.5.1 傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo) 11
1.5.2 傳感器的動態(tài)特性指標(biāo) 14
1.5.3 傳感器的其他技術(shù)指標(biāo) 15
課后思考題 16
參考文獻 16
第2章 常用傳感器17
2.1 電阻式傳感器 17
2.1.1 工作原理 17
2.1.2 測量電路 19
2.1.3 典型應(yīng)用 23
2.2 電容式傳感器 26
2.2.1 工作原理 26
2.2.2 測量電路 27
2.2.3 典型應(yīng)用 30
2.3 電感式傳感器 32
2.3.1 工作原理 32
2.3.2 測量電路 33
2.3.3 典型應(yīng)用 36
2.4 光電式傳感器 38
2.4.1 工作原理 38
2.4.2 測量電路 39
2.4.3 典型應(yīng)用 40
2.5 其他類型傳感器簡介 42
2.6 傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢 45
課后思考題 47
參考文獻 47
第3章 智能傳感器信息感知技術(shù)49
3.1 智能傳感器概述 49
3.1.1 智能傳感器的定義 49
3.1.2 智能傳感器的結(jié)構(gòu)與功能 51
3.1.3 智能傳感器的實現(xiàn)途徑 53
3.2 MEMS技術(shù)在智能傳感器中的應(yīng)用 54
3.2.1 MEMS介紹 54
3.2.2 MEMS技術(shù)特點 55
3.2.3 MEMS理論基礎(chǔ) 55
3.2.4 常見的MEMS傳感器 56
3.3 智能傳感器的校準(zhǔn) 57
3.3.1 CMOS溫度傳感器的校準(zhǔn) 57
3.3.2 基于遞推多項式的校準(zhǔn) 60
3.3.3 基于線性誤差的校準(zhǔn) 61
3.3.4 智能傾角傳感器的校準(zhǔn) 64
3.4 智能傳感器的應(yīng)用 67
3.4.1 智能可穿戴設(shè)備 68
3.4.2 智能家居 68
3.4.3 智慧城市 69
3.4.4 智能交通 70
3.5 智能傳感器的發(fā)展趨勢 71
課后思考題 72
參考文獻 72
第二篇 智能信息感知技術(shù)
第4章 智能生物信息感知技術(shù)74
4.1 生物感知系統(tǒng)概述 74
4.1.1 生物感知系統(tǒng)基本概念 74
4.1.2 生物感知系統(tǒng)控制機制 75
4.2 生物視覺感知基本原理 76
4.2.1 人眼視覺 77
4.2.2 大腦視覺信息處理 77
4.2.3 光學(xué)圖像傳感器 77
4.2.4 仿生視覺傳感器 79
4.3 生物聽覺感知基本原理 79
4.3.1 人耳聽覺 79
4.3.2 聲音傳感器 80
4.3.3 仿生聽覺傳感器 81
4.4 生物觸覺傳感基本原理 82
4.4.1 觸壓覺 82
4.4.2 觸覺傳感器 83
4.4.3 仿生觸覺傳感器——電子皮膚 84
課后思考題 86
參考文獻 87
第5章 智能光學(xué)圖像信息感知技術(shù)88
5.1 光學(xué)圖像信息感知技術(shù)基礎(chǔ) 88
5.1.1 光學(xué)圖像傳感器的發(fā)展與成像 原理 88
5.1.2 光學(xué)圖像傳感器的硬件基礎(chǔ) 91
5.2 光學(xué)圖像傳感數(shù)據(jù)處理技術(shù) 96
5.2.1 成像過程信息處理 96
5.2.2 成像后信息處理 102
5.3 光學(xué)圖像傳感器的智能化發(fā)展 107
5.3.1 光學(xué)傳感器結(jié)合邊緣計算技術(shù) 107
5.3.2 光學(xué)傳感器結(jié)合智能數(shù)據(jù)傳輸 109
5.4 智能光學(xué)圖像感知技術(shù)的應(yīng)用 110
5.4.1 智能圖像感知與智能駕駛 110
5.4.2 智能圖像感知與智能安防 114
課后思考題 116
參考文獻 116
第6章 智能語音信息感知技術(shù)119
6.1 語音信息感知技術(shù)基礎(chǔ) 119
6.1.1 語音信號傳感的發(fā)展過程 119
6.1.2 語音傳感器的硬件基礎(chǔ) 121
6.2 語音傳感數(shù)據(jù)處理技術(shù) 128
6.2.1 語音信號采集數(shù)據(jù)處理 128
6.2.2 后端智能語音信息感知 130
6.3 語音感知技術(shù)智能化發(fā)展 137
6.3.1 智能聲紋識別技術(shù) 137
6.3.2 智能語音情感識別技術(shù) 141
6.4 智能語音信息感知技術(shù)的應(yīng)用 145
6.4.1 智能語音信息感知與智能家居 145
6.4.2 智能語音信息感知與智能駕駛 149
6.4.3 智能語音信息感知與智能機器人 151
課后思考題 154
參考文獻 154
第7章 智能醫(yī)學(xué)信息感知技術(shù)156
7.1 智能醫(yī)學(xué)信息感知技術(shù)基礎(chǔ) 156
7.1.1 常規(guī)生理指標(biāo)檢測 156
7.1.2 生物醫(yī)學(xué)病理學(xué)化學(xué)檢測 158
7.1.3 醫(yī)學(xué)影像的檢測技術(shù) 159
7.2 典型的智能醫(yī)學(xué)成像技術(shù) 160
7.2.1 X射線成像 160
7.2.2 超聲成像 163
7.2.3 CT 166
7.2.4 MRI 170
7.2.5 PET 175
7.3 智能醫(yī)學(xué)影像的輔助診療 179
7.3.1 醫(yī)學(xué)圖像處理 179
7.3.2 肝部病灶分析 188
7.3.3 輔助診斷案例 192
7.4 其他應(yīng)用 193
7.4.1 在家庭方面的相關(guān)應(yīng)用 193
7.4.2 在臨床方面的相關(guān)應(yīng)用 195
課后思考題 196
參考文獻 196
第8章 智能遙感信息感知技術(shù)198
8.1 智能遙感技術(shù)基礎(chǔ) 198
8.1.1 遙感的基本概念及分類 198
8.1.2 智能遙感的特性及發(fā)展歷程 200
8.1.3 常見的遙感數(shù)據(jù)格式 203
8.1.4 智能遙感數(shù)據(jù)傳輸接口及協(xié)議 205
8.2 常見的遙感技術(shù)系統(tǒng) 209
8.2.1 智能可見光遙感技術(shù) 209
8.2.2 智能高光譜遙感技術(shù) 212
8.2.3 智能微波遙感技術(shù) 216
8.3 智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù) 221
8.3.1 智能遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理 221
8.3.2 智能遙感數(shù)據(jù)信息感知 225
8.4 智能遙感技術(shù)典型應(yīng)用 230
8.4.1 智能遙感技術(shù)在礦山水文地 質(zhì)勘查中的應(yīng)用 230
8.4.2 無人機遙感圖像在臺風(fēng)災(zāi)害中的 應(yīng)用 230
8.4.3 防汛抗旱中遙感技術(shù)的應(yīng)用 231
8.4.4 地理環(huán)境中遙感技術(shù)的應(yīng)用 234
課后思考題 237
參考文獻 237
第三篇 新型智能感知系統(tǒng)
第9章 智能交通信息感知系統(tǒng)240
9.1 智能交通系統(tǒng)的簡介與發(fā)展現(xiàn)狀 240
9.1.1 智能交通系統(tǒng)的簡介 240
9.1.2 智能交通系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 240
9.2 智能交通信息感知系統(tǒng)架構(gòu)體系與 關(guān)鍵技術(shù) 242
9.2.1 系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)體系 242
9.2.2 自動駕駛子系統(tǒng)架構(gòu)體系 244
9.2.3 智能交通關(guān)鍵技術(shù) 245
9.2.4 智能駕駛關(guān)鍵技術(shù) 247
9.3 智能交通信息感知技術(shù) 247
9.3.1 常用傳感器及其工作原理 247
9.3.2 傳感器在ITS中的具體應(yīng)用 250
9.3.3 車輛定位導(dǎo)航技術(shù) 254
9.4 智能交通信息處理技術(shù) 257
9.4.1 視頻識別與檢測 257
9.4.2 視頻測速與跟蹤 259
9.4.3 行為預(yù)測及路徑規(guī)劃 260
9.4.4 具體案例——智能校車信息 感知 264
9.5 智能交通信息感知系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 265
9.5.1 智能交通技術(shù)的發(fā)展方向 265
9.5.2 智能駕駛技術(shù)的發(fā)展方向 266
9.5.3 智能交通新技術(shù) 267
9.5.4 智能駕駛新技術(shù) 269
課后思考題 271
參考文獻 271
第10章 智能機器人信息感知系統(tǒng)273
10.1 智能機器人系統(tǒng)概述 273
10.1.1 智能機器人的發(fā)展過程及應(yīng)用 273
10.1.2 智能機器人系統(tǒng)的構(gòu)成及功能 275
10.1.3 智能機器人系統(tǒng)的多傳感器 信息融合 277
10.2 智能機器人系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集及傳輸 279
10.2.1 智能機器人系統(tǒng)中的典型 傳感器 279
10.2.2 智能機器人系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互傳輸 284
10.3 智能機器人系統(tǒng)信息感知技術(shù) 288
10.3.1 智能機器人視覺感知技術(shù) 288
10.3.2 智能機器人語音交互技術(shù) 290
10.3.3 智能機器人導(dǎo)航技術(shù) 292
10.3.4 智能機器人自主控制技術(shù) 295
10.4 機器人智能感知系統(tǒng)未來發(fā)展方向 297
課后思考題 298
參考文獻 298
第11章 智能醫(yī)學(xué)生命體征監(jiān)測系統(tǒng)300
11.1 生命體征監(jiān)測系統(tǒng)簡介 300
11.2 傳統(tǒng)的生命體征監(jiān)測設(shè)備 301
11.2.1 心電圖機 301
11.2.2 血氧儀 302
11.2.3 血壓與房顫同步監(jiān)測系統(tǒng) 303
11.3 基于非侵入式BCG信號的心率估計 305
11.3.1 模塊架構(gòu) 305
11.3.2 BCG信號監(jiān)測系統(tǒng) 305
11.3.3 BCG信號的心率估計 306
11.4 基于毫米波雷達的生命檢測儀 309
11.4.1 模塊架構(gòu) 309
11.4.2 生命體微動的雷達特征識別 模塊 311
11.4.3 生物雷達硬件系統(tǒng)及信號 預(yù)處理 312
11.4.4 復(fù)雜結(jié)構(gòu)下人體目標(biāo)探測 314
11.5 生命體征監(jiān)護智能響應(yīng)系統(tǒng) 314
11.5.1 多源異構(gòu)信息的結(jié)構(gòu)化表示 315
11.5.2 特征要素提取 316
11.5.3 危重監(jiān)護智能響應(yīng)模式 318
課后思考題 319
參考文獻 320