光谱成像技术是近10多年发展起来的一门新兴学科，是现代过程分析技术中一项重要的手段。它将传统的光学成像和光谱方法相结合，可以同时获得样品空间各点的光谱，从而进一步通过化学计量学等方法获取空间各点的组成和结构信息。《拉曼、红外和近红外化学成像》是一本系统介绍分子振动光谱化学成像技术的专著，涉及光谱成像基本原理、仪器硬件、化学计量学方法,以及在生物医学、制药、食品和聚合物等领域的应用。参与本书撰写的作者大都来自大学、研究院所、仪器公司和工业应用部门，具有深厚的分子振动光谱成像的理论基础和丰富的实践经验。 《拉曼、红外和近红外化学成像》可作为分子光谱分析、现代过程分析技术、化学计量学等领域从业人员的参考资料，也可以作为高等院校、科研院所的仪器分析、分析仪器、光学、信息科学等专业研究生的专业用书，还可作为一般读者了解分子振动光谱化学成像技术的参考读物。

1 化学成像的光谱原理
1.1 引言
1.2 分子振动
1.3 电磁辐射和物质间的相互作用
1.3.1 电磁辐射
1.3.2 光的吸收与发射
1.3.3 折射率
1.3.4 热发射
1.3.5 荧光
1.4 中红外吸收谱
1.5 远红外和太赫兹谱
1.6 近红外吸收谱
1.7 拉曼散射
1.7.1 自发拉曼散射
1.7.2 共振拉曼散射
1.7.3 表面增强拉曼光谱
1.7.4 相干反斯托克斯拉曼光谱
1.7.5 受激拉曼增益谱
1.8 使用遥感生成化学图像
参考文献
第一篇 硬件
2 拉曼光谱成像仪器
2.1 简介
2.2 拉曼成像仪的类型
2.2.1 扫描型
2.2.2 宽域拉曼成像
2.3 宽域拉曼成像仪设计
2.3.1 光纤阵列拉曼成像
2.3.2 介质干涉滤光器
2.3.3 声光可调节滤光器
2.3.4 液晶成像光谱仪
2.4 拉曼成像仪平台
2.4.1 拉曼成像显微镜
2.4.2 拉曼成像巨视显微镜
2.4.3 拉曼成像纤维内窥镜
2.4.4 拉曼成像望远镜
2.5 信号增强型拉曼成像仪器技术
2.5.1 表面增强型拉曼成像
2.5.2 表面增强共振拉曼成像
2.5.3 CARS拉曼成像
2.5.4 SRS拉曼成像
2.5.5 SORS拉曼成像
2.6 串联式拉曼仪器
2.6.1 拉曼-扫描电镜/能谱成像
2.6.2 拉曼-MXRF成像
2.6.3 拉曼-LIBS成像
2.6.4 拉曼-AFM成像
2.6.5 拉曼-SNOM成像
2.6.6 拉曼红外成像
2.6.7 拉曼近红外成像
2.6.8 拉曼荧光成像
2.7 额外维度拉曼成像仪
2.7.1 立体拉曼成像（X，Y，Z，λ）
2.7.2 动态拉曼成像（X，Y，Z，λ）
2.8 拉曼成像仪性能评估
2.8.1 标准建立
2.8.2 测试标准
2.8.3 FOM计算
2.8.4 实际应用案例
2.9 总结与未来发展方向
参考文献
3 FTIR成像硬件
3.1 引言
3.1.1 红外显微和成像系统的发展
3.2 系统概述
3.3 FTIR光谱仪的部件
3.3.1 光源
3.3.2 干涉仪
3.3.3 连续扫描模式
3.3.4 步进扫描模式
3.4 光学机械注意事项
3.4.1 卡塞格伦（Cassegrains）望远镜光学系统
3.4.2 光阑的使用
3.4.3 可见光图像系统
3.4.4 样品台
3.5 红外成像检测器
3.5.1 早期发展
3.5.2 红外阵列检测器
3.5.3 红外相机
3.5.4 锑铟基系统
3.5.5 “标枪”MCT相机
3.5.6 快速扫描FTIR成像
3.5.7 线性MCT阵列的应用
3.6 红外成像的采样模式
3.6.1 透射采样
3.6.2 反射采样
3.6.3 漫反射
3.6.4 ATR成像
3.7 红外成像速度与性能反思
参考文献
4 实现NIR化学成像的技术与实际考虑
4.1 引言
4.2 近红外光谱学
4.3 近红外化学成像
4.3.1 化学成像数据立方体：超立方体
4.3.2 多光谱和高光谱
4.3.3 统计分析和空间非均匀性
4.3.4 高通量
4.3.5 化学成像系统校准
4.4 仪器
4.4.1 采集模式
4.4.2 光照器件
4.4.3 光学器件
4.4.4 波长滤波器
4.4.5 检测器
4.5 最优化实验条件：实用性考虑
4.5.1 空间分辨率和放大率
4.5.2 检出限
4.5.3 采样和样本
4.5.4 数据分析和化学计量学
4.6 结论
参考文献
5 高光谱成像中的数据分析和化学计量学方法
5.1 引言
5.1.1 数字化图像、多元图像和高光谱图像
5.1.2 图像数据文件
5.1.3 图像和数据分辨率类型
5.1.4 标准化和标准物
5.1.5 高光谱成像技术
5.2 基于灰度图像的操作
5.3 高光谱图像中的化学计量学
5.3.1 局部模型
5.3.2 超立方体数据清理化学计量学方法
5.3.3 滤波和预处理
5.3.4 主成分分析
5.3.5 多元曲线分辨
5.3.6 多元图像回归
5.3.7 判别回归
5.3.8 人工神经网络
5.3.9 聚类和分类
5.4 结论
缩写
定义
参考文献
第二篇 生物医学中的应用
6 拉曼成像的生物医学应用
6.1 引言
6.2 大脑
6.2.1 恶性神经胶质瘤和组织坏死
6.2.2 脑转移瘤和脑膜瘤
6.3 乳房
6.3.1 乳腺癌
6.3.2 乳腺肿瘤发展模型
6.3.3 乳房植入物材料和病理
6.4 胃肠道
6.4.1 巴雷特食管和食管腺癌
6.4.2 结肠壁结构和组成
6.5 泌尿组织
6.5.1 膀胱出口梗阻
6.5.2 膀胱癌
6.5.3 睾丸微石症
6.5.4 肾脏肾小球
6.5.5 前列腺癌细胞