《MATLAB仿真及其在光学课程中的应用》结合光学类课程的特点，主要介绍MATLAB在“光学原理”、“信息光学”、“光电图像处理”等课程中的应用.本书在结构上包括三个部分，共6章.第一部分为语言篇，包括第1章和第2章，是MATLAB基础部分，主要介绍MATLAB语言的基本语法、计算功能、编程基本方法和绘图功能.第二部分为应用篇，包括第3~5章，讲述MATLAB在光学类课程中的应用.其中，第3章介绍了MATLAB在光学原理课程中的应用；第4章介绍了MATLAB在信息光学课程中的应用；第5章介绍了MATLAB在光电图像处理课程中的应用.第三部分为课程设计综合实例，包括第6章，演示了光学实践教学中MATLAB系统仿真的应用。 ?w/nZQWi
《MATLAB仿真及其在光学课程中的应用》特点：由浅入深，结构层次清楚；紧扣专业，仿真实例丰富，针对性强；语言精练，通俗易懂。 m 1i+{((
本书可作为高等院校光学、光学工程、光电信息科学与工程、电子科学技术等相关专业本科生和研究生学习专业知识的辅助教材、参考书和仿真实验指导书，也可供相关专业的教师和科技工作者参考.对参加相关课程设计和毕业设计的读者来说，书中所给实例有一定参考价值。 uk f\*
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(M(w':
第一部分 语言篇 X#,[2&17Fh
第1章MATLAB语言概述3 \C#b@xLnX
1.1MATLAB简介3 MIF[u:&
1.1.1MATLAB的发展历程3 -_DiD^UcXn
1.1.2MATLAB的主要特点3 So%1RY{ )
1.2MATLAB的系统组成4 AdOAh y2H
1.2.1MATLAB开发环境4 #4 &N0IG
1.2.2MATLAB数学函数库5 */dh_P<Yj
1.2.3MATLAB语言5 vC<kpf!
1.2.4MATLAB图形处理系统5 EJaaW&>[
1.2.5MATLAB程序接口5 AJ lIA[Kt:
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 X1[R*a/p
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 ioa_AG6B
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 @-@rG>y^:
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 zRoE x1
1.4.1菜单和工具栏9 ,tF" 4|#
1.4.2命令行窗口10 SA
4je9H%
1.4.3工作区11 Po!JgcJ#\
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 _AHB|P I
1.5.1帮助窗口11 9Q7c UoxY
1.5.2帮助命令12 /\uH [[s
1.5.3演示系统（Demos）13 40d9/$uzh
1.5.4帮助系统导航浏览器13 [-Tt11
1.5.5远程帮助系统14 >\x_ "oR
1.6MATLAB的基本操作命令14 wQrPS
1.6.1通用命令和编辑键14 Xa%&.&V
1.6.2文件管理15 oy2 dA
1.7MATLAB使用初步16 9
roth
习题16 4f[M$xU&h
第2章MATLAB的基本语法17 UH,4b`b
2.1数据类型17 :mV7)oWH
2.1.1数值类型17 -5,y
1_M
2.1.2字符串17 2X;0z$
2.1.3逻辑类型19 ]#-/i2-K
2.1.4元胞数组20 [(P[qEY
2.1.5构架数组21 6d R-H hF
2.1.6函数句柄（function）21 ^AjYe<RU}
2.2变量22 M3;v3
}z<-
2.2.1变量命名的规则22 M=
q~EMH
2.2.2变量的赋值22 z0Z\d
2.2.3MATLAB变量的显示23 Iam-'S 5
2.2.4MATLAB变量的存取24 ;0 Ct\ [eh
2.3数组及向量运算24 9s6>9hMb)
2.3.1数组和向量的创建24 GE8D3V;*V
2.3.2数组的寻址27 [F V=@NI
2.3.3数组的运算27 )>X|o$2
2.3.4向量运算29 # pjyhH@
2.4矩阵及其运算30 p5# P
r
2.4.1矩阵的创建30 GKsL~;8"
2.4.2矩阵的运算31 B/9<b{6
2.4.3矩阵的常用函数运算33 JXRf4QmG
2.5多项式及其运算34 5) n:<U*
2.5.1多项式的构造34 >[%.h(h/%
2.5.2多项式的运算34 Vh.;p.!e
2.5.3多项式拟合36 ;$tv8%_L[
2.6符号运算37 !%RJC,X
2.6.1基本符号对象37 u388 Wj
2.6.2符号表达式38 kq}eUY]
2.6.3符号表达式的运算38 vLK\X$4
2.6.4常用的符号运算39 ?ZuD
_L-i
2.7MATLAB绘图40 ND55`KT4
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 X?v ^>mA
2.7.2二维绘图41 hKzBq*cV
2.7.3图形修饰43 wp]7Lx?F
2.7.4三维绘图46 j
zmSFK g*
2.7.5特殊图形48 ?St r*XA;
2.7.6四维图形50 ~q]|pD"\K|
2.8MATLAB程序设计51 $ kD`$L@U
2.8.1M文件编辑器51 v1X&p\[d
2.8.2命令文件53 zmL~]! ~&
2.8.3函数文件53 Dv RA2(M
2.8.4M文件的规则54 6PQ Jgki
2.8.5全局变量与局部变量54 m cz(,u}
2.8.6程序流控制55 QC\g%MVG
2.8.7程序设计举例58 \A3>c|
2.8.8程序设计的基本原则60 spSN6 .j
习题60 H ?=pWB
参考文献62 Gkodk[VuLs
k}f<'g<H
第二部分 应用篇 L%o6 5
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 RZ<+AX9R
3.1平面电磁波在不同媒介分界面上的入射、反射和折射65 j_6` s!Yw
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 ]lB3qEn<
3.1.2电矢量垂直入射面66 B~_,>WG
3.1.3菲涅耳公式66 mOz&6T< |
3.2光的干涉68 mS)|6=Y
3.2.1波的叠加原理68 lEyG9Xvi
3.2.2光波的干涉71 q(jkit~`A
3.2.3杨氏干涉实验71 ;5Wx $Yfx
3.2.4牛顿环74 R!_8jD:$
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 \%-E"[!
3.3光的衍射79 V'Z&>6Z
3.3.1光的衍射现象79 _']%qd"%
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 oXQ<9t1(
3.3.3光栅衍射83 veX"CY`hn
3.4光的偏振84 fOK+DT~
3.4.1光波的偏振态84 4(Cd
3.4.2光波的偏振态的仿真85 Hn#GS9d_?
3.5平行光束通过透镜聚焦87 :Er^"9'A2
3.5.1平凸透镜光线追迹87 u^aFj%}]L
参考文献90 KT LbqSS\
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 *793H\
4.1信息光学函数91 { ;Y 89&*R
4.1.1矩形函数91 _X,[]+ziu%
4.1.2阶跃函数93 $IxU6=ajn
4.1.3符号函数94 E VN-<=i^
4.1.4sinc函数94 =.qm8+
4.1.5高斯函数95 d4y9AE@ k
4.2傅里叶变换97 DD/>{kff
4.3卷积定理99 Xx3 g3P
4.4傅里叶透镜的仿真101 #K :-Bys5v
4.5计算全息103 `x{.z=xC
4.5.1全息透镜103 (b/A |hl
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 wQD0 vsD
参考文献107 Y o~LckF F
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 rP^TN^bd|
5.1图像及数字图像简介108 G%P>A g
5.1.1索引图像108 VxkCK02k
5.1.2RGB图像109 7K>D@O
5.1.3二值图像109 L25kh}Q#7
5.1.4灰度图像109
#g W /qJ
5.2数字图像的读取、显示及输出110 k#axt
Sc
5.2.1图像的读取110 h&=O-5
5.2.2图像的显示110 (~j,mk
5.2.3图像的输出112 mQd4#LJ_
5.2.4添加颜色条112 ]>R`;"(
5.3图像类型的转化113 aN^]bs?R
5.3.1dither函数113 *#&k+{a^2
5.3.2gray2ind函数114 8)^B32
5.3.3im2bw函数115 N J;"jQ-
5.3.4rgb2gray函数116 7|&e[@B
5.3.5rgb2ind函数116 Y7<zm}=(/
5.4图像的代数操作117 up\oWR:
5.4.1图像的相加117 !_CX2|
5.4.2图像的相减119 CS/Mpmsp
5.4.3图像的相乘121 doP$N3Zm
5.4.4图像的相除121 O1GDugZ
5.5图像的对比度增强123 K0w<[CO
5.5.1线性变换123 q,[k7&HS
5.5.2非线性变换123 J>rka]*
5.6图像的锐化124 E,{GU
5.6.1边界提取和锐化124 :ozV3`%$(
5.6.2锐化滤波器125 T
n" e
5.7图像的边缘检测127 j$3rJA%rN
5.7.1边缘检测算子127 ,Bisu:v6FW
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 X}ZlW J
5.8基于灰度的图像分割131 Vy-28icZ`
5.9图像的膨胀与腐蚀134 x(L(l=^"
5.9.1膨胀和腐蚀134 r55qmPhg
5.9.2结构元素134 ` W@T'T"
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 y }\r#"Z`
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 xK(IS:HJ*
参考文献136 s}6+8 fE"
kOw=c Gt
第三部分 实例篇 ]UDd :2yt
第6章课程设计综合实例139 10p8|9rE}B
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 n;wwMMBM
6.1.1设计目的139 *)u? ~r(F
6.1.2设计任务及具体要求139 %BUEX
6.1.3基本原理概述139 ,4[dLW U
6.1.4设计方案及验证140 3sH\1)Zz
参考文献148 n.*3,4.]
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 U ^MuZ
6.2.1设计目的148 ]eE 1 n2
6.2.2设计任务及要求148 ^YGT h0$W
6.2.3设计原理概述149 ?hnx/z+uT
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 eP "`,<
参考文献154 "'m)V G
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 $9 K(F~/
6.3.1设计目的154 U4BqO
:sd
6.3.2设计任务及要求155 Yu'a<5f
6.3.3设计原理概述155 4'' ,6KJ@
6.3.4MATLAB仿真实现155 e }c&LDgU
参考文献160 dL-i)F
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 NU CiY\td
6.4.1设计目的161 j pRBER_X
6.4.2设计任务及要求161 W{
fZ[z
6.4.3设计原理概述161 F|>05 >8
6.4.4设计实现163 YTK^ijmU6x
参考文献169 (89Ji'dc
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 ;f: gX `"\
6.5.1设计目的169 yub{8 f;v
6.5.2设计任务及要求169 mzWP8Hlw
6.5.3设计原理概述169 }Dn^d}?s||
6.5.4设计实现171 Y25^]ON*\^
参考文献178 `H>b5
6.6基于MATLAB的相关识别178 l4rMk^>>
6.6.1设计目的178 LXj5R99S
6.6.2设计任务及要求178 j(iu z^I
6.6.3设计原理概述178 *^] ~RhjB
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 5,1{Tv`
参考文献183 _T5)n=|
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 `9Yn0B.
6.7.1设计目的183 >O#grDXb
6.7.2设计任务及要求183 "X04mQ n15
6.7.3设计原理概述183 WNs}sNSf
6.7.4设计实现185 i^)WPP>4Aw
参考文献187 K B!5u 9
6.8基于MATLAB的激光束合成187
%v+=;jw
6.8.1设计目的187 Pao%pA.<
6.8.2设计任务及要求188 &fwS{n;U
6.8.3设计原理概述188 Kc #|Z
6.8.4设计实现188 WkP
+r9rT
参考文献193 .$&Q[r3Lu
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 `pL^}_>|GM
6.9.1设计目的194 Ql %qQ ZV
6.9.2设计任务及要求194
#DFV=:|~
6.9.3设计原理概述194 : =Kx/E:1
6.9.4设计实现197 fuUm}N7
参考文献200 gd7^3q[$h
6.10基于MATLAB的人脸识别200 @%hCAm
6.10.1设计目的200 JBC$Ku
6.10.2设计任务及具体要求201 -)jax
6.10.3基本原理概述201 -oyO+1V
6.10.4设计方案及验证201 Wh(
|+rJ?Z
6.10.5结论208 LOvHkk@+
参考文献208
