《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。 8~!E.u9w
《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。 RLf-Rdx/
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。 HxbzFu?h
89 d%P
J0
第一部分 语言篇 hNc8uV{r=
第1章MATLAB语言概述3 wH"9N+82M
1.1MATLAB简介3 %; &lVIU0
1.1.1MATLAB的发展历程3 4Uny.C]
1.1.2MATLAB的主要特点3 /Am9w$_T[
1.2MATLAB的系统组成4 her>L3G-E
1.2.1MATLAB开发环境4 U)dcemQY
1.2.2MATLAB数学函数库5 59nRk}^$se
1.2.3MATLAB语言5 A^aY-V
1.2.4MATLAB图形处理系统5 V_3oAu54s{
1.2.5MATLAB程序接口5 FH}?QebSR
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 K qJE?caw
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 (H:c8 0/V
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 ]j0+4w
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 GkOk.9Y,5
1.4.1菜单和工具栏9 C-edQWbcP
1.4.2命令行窗口10 -gGw_w?)(
1.4.3工作区11
TX5 ??o
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 /J^dz vH
1.5.1帮助窗口11 `:'ciY|%b
1.5.2帮助命令12 ";U ~wZW_
1.5.3演示系统（Demos）13 0^*,E/}P&
1.5.4帮助系统导航浏览器13 {
{?-&
yA
1.5.5远程帮助系统14 _HM?p(H@
1.6MATLAB的基本操作命令14
fDYTupKXH
1.6.1通用命令和编辑键14 POk5+^
1.6.2文件管理15 9o,Eq x4J
1.7MATLAB使用初步16 n]6 '!Eo
习题16 QP~[ "%}T
第2章MATLAB的基本语法17 [ as,AX
2.1数据类型17 l]wfL;u
2.1.1数值类型17 ;tQ c{8O6L
2.1.2字符串17 ~j{c9EDT|
2.1.3逻辑类型19 1{/Cr K/o
2.1.4元胞数组20 [%^0L~:
2.1.5构架数组21 Wm1dFf.>
2.1.6函数句柄（function）21 'LoWp} f9
2.2变量22 2lfEJ w($
2.2.1变量命名的规则22 f5//?ek
2.2.2变量的赋值22 a;5clonB
2.2.3MATLAB变量的显示23 KxErWP%
2.2.4MATLAB变量的存取24 - f ?
2.3数组及向量运算24 N!.o`4 "z
2.3.1数组和向量的创建24 ]ovtH .y
2.3.2数组的寻址27 Gt{%O>P8t
2.3.3数组的运算27 A *BN
2.3.4向量运算29 %KF I~Qk
2.4矩阵及其运算30 Yv=L'0K&
2.4.1矩阵的创建30 gIO_mJ3 u
2.4.2矩阵的运算31 }\m.~$|[
2.4.3矩阵的常用函数运算33 B _ J2Bf
2.5多项式及其运算34 m>Z3p7!N}
2.5.1多项式的构造34 8'E7Uj
2.5.2多项式的运算34 qJ5b ;=
2.5.3多项式拟合36 ~_0XG 0oA
2.6符号运算37 N5W!(h)
2.6.1基本符号对象37 u~,hT Y(%
2.6.2符号表达式38 !'!\>x$
2.6.3符号表达式的运算38 "KF ]s.
2.6.4常用的符号运算39 F,as>X#
2.7MATLAB绘图40 3\ ]j4*i!
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 5(2 C
2.7.2二维绘图41 : CqR1_n%
2.7.3图形修饰43 ]Ky`AG`2~
2.7.4三维绘图46 'uzHI@i
2.7.5特殊图形48 HjzAFXRG
2.7.6四维图形50 (mbm',%- (
2.8MATLAB程序设计51 = ,6X_m
2.8.1M文件编辑器51 i{9.b pp/
2.8.2命令文件53 `_.:O,^n^
2.8.3函数文件53 z(,j)".
2.8.4M文件的规则54 -+i7T^@|
2.8.5全局变量与局部变量54 mS}.?[d"
2.8.6程序流控制55 "*HEXru#B
2.8.7程序设计举例58 S
-,$ (
2.8.8程序设计的基本原则60 [ Y{
习题60 @-0mE_$[
参考文献62 A|PZ<WAY
w_"-rGV
第二部分 应用篇 v6wg,,T
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 [xb'73
3.1平面电磁波在不同媒介分界面上的入射、反射和折射65 1fV)tvU$
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 Zc w <USF8
3.1.2电矢量垂直入射面66 'ahz@+ l O
3.1.3菲涅耳公式66 nm_ta ER
3.2光的干涉68 YHY*dk*|C
3.2.1波的叠加原理68 nxEC6Vh'
3.2.2光波的干涉71 g0Q YBrp
3.2.3杨氏干涉实验71 'xG{q+jj'
3.2.4牛顿环74 ./zzuKO8XK
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 ;F uST
3.3光的衍射79 KbciRRf!k
3.3.1光的衍射现象79 Myn51pcz l
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 6uUz ky
3.3.3光栅衍射83 ~-G_c=E?
3.4光的偏振84 cb|hIn\>7
3.4.1光波的偏振态84 !K2QD[x
3.4.2光波的偏振态的仿真85 F_ -Xx"
3.5平行光束通过透镜聚焦87 OrL4G
`O
3.5.1平凸透镜光线追迹87 #N|JC d_
参考文献90 GbQg(%2F
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 gw">x t5
4.1信息光学函数91 V@y&n1?6
4.1.1矩形函数91 zFDtC-GF
4.1.2阶跃函数93 fGA#0/_`
4.1.3符号函数94 t+pA9^$[ `
4.1.4sinc函数94 tCRsaDK>
4.1.5高斯函数95 5zZQt +Ip
4.2傅里叶变换97 C]3:&dx9
4.3卷积定理99 T #:b
4.4傅里叶透镜的仿真101 -s)h
?D
4.5计算全息103 +Y;hVc E9
4.5.1全息透镜103 B\aVE|~PB
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 ?|Z~mE
参考文献107 cdGBo4
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 )_>'D4l ?
5.1图像及数字图像简介108 w /PE )xA
5.1.1索引图像108 4MzPm ~Ct
5.1.2RGB图像109 +~P_o _M
5.1.3二值图像109 tv~Y5e&8
5.1.4灰度图像109 fo~*Bp()-E
5.2数字图像的读取、显示及输出110 n{{"+;oR
5.2.1图像的读取110 Eg} U.ss^
5.2.2图像的显示110 6]?W&r|0I
5.2.3图像的输出112 P1^|r}
5.2.4添加颜色条112 wZJbI[r
5.3图像类型的转化113 M
' %zA;Wl
5.3.1dither函数113
M_%c9g@x
5.3.2gray2ind函数114 a2]ZYY`R7
5.3.3im2bw函数115 Jf#-OlEQ
5.3.4rgb2gray函数116 n0EW
U,1
5.3.5rgb2ind函数116 j/ NX
5.4图像的代数操作117 /?b{*<TK
5.4.1图像的相加117 ~6O~Fth
5.4.2图像的相减119 5'V-Ly)*%
5.4.3图像的相乘121 jY=M{?h''
5.4.4图像的相除121 H;q[$EUNb
5.5图像的对比度增强123 ; R<V-gab
5.5.1线性变换123 gq4X(rsyD
5.5.2非线性变换123 to1r
88X
5.6图像的锐化124 s%>8y\MaK
5.6.1边界提取和锐化124 8TU(5:xJo
5.6.2锐化滤波器125 p8?"}
5.7图像的边缘检测127 =8rNOi
5.7.1边缘检测算子127 Tdz#,]Q
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 k{hNv|:,
5.8基于灰度的图像分割131
3Z`
wU
5.9图像的膨胀与腐蚀134 :>_oOn[ _
5.9.1膨胀和腐蚀134 jP 2#w{xq
5.9.2结构元素134 iTT%_-X-
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 &h!O<'*2
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 4%_xT o
参考文献136 vM$hCV ~N
agkKm?xIL
第三部分 实例篇 6R$Yh0%
第6章课程设计综合实例139 28c6~*Te #
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 &#gh
:5
6.1.1设计目的139 rKT.~ZP\
6.1.2设计任务及具体要求139 wf\7sz
6.1.3基本原理概述139 D:z_FNN
6.1.4设计方案及验证140 ]|=`-)AP3
参考文献148 lk R^2P
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 PyK !Cyq
6.2.1设计目的148 ab.B?bx
6.2.2设计任务及要求148 Qgv g*KX
6.2.3设计原理概述149 @0NWc
c+
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 EwuRIe;D
参考文献154 Q"c/]Sk)
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 UWK|_RT6SA
6.3.1设计目的154 2+C:Em0yI
6.3.2设计任务及要求155 L<B)BEE.
6.3.3设计原理概述155 z}Us+>z+jc
6.3.4MATLAB仿真实现155 .5s^a.e'O
参考文献160 /(u? k%Q
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 ' =\>n(%Q
6.4.1设计目的161 rl$"~/ oz
6.4.2设计任务及要求161 s 1#A0%gx
6.4.3设计原理概述161 I3'UrKKO
6.4.4设计实现163 jt9- v-
参考文献169 {cO8q
}L
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 '$'a .q1q9
6.5.1设计目的169 ;vol Bfv
6.5.2设计任务及要求169 Iu5 9W >
6.5.3设计原理概述169 Yo=$@~vN]
6.5.4设计实现171 !y>up+cRjl
参考文献178 "M\rO!f:
6.6基于MATLAB的相关识别178 uqa
pj ("
6.6.1设计目的178 Uug R
6.6.2设计任务及要求178 Ht/#d6cQ
6.6.3设计原理概述178 ~{-Ka>A
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 PlK3;
参考文献183 Gr)G-zE
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 =PNkzFU o
6.7.1设计目的183 J|^z>gP(
6.7.2设计任务及要求183 U /~uu
6.7.3设计原理概述183 u2`j\
Vu
6.7.4设计实现185 C+jXH)|iq
参考文献187 R$A%Zh6
6.8基于MATLAB的激光束合成187 c#1k g@q@
6.8.1设计目的187 suW|hh1/Ya
6.8.2设计任务及要求188 *QI Yq
6.8.3设计原理概述188 v6[VdWOx5
6.8.4设计实现188 8O60pB;4
参考文献193 ST~YO
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 ?z6K/'?
6.9.1设计目的194 BS,EW
6.9.2设计任务及要求194 9V&+xbR&
6.9.3设计原理概述194 2QEH!)lvr
6.9.4设计实现197 .J&89I ]U
参考文献200 quC$<Y
6.10基于MATLAB的人脸识别200 :RJo #ape
6.10.1设计目的200 3 |LRb/|
6.10.2设计任务及具体要求201 dTu*%S1Z
6.10.3基本原理概述201 MLM/!N 7
6.10.4设计方案及验证201 :A:7^jrhi
6.10.5结论208 *qAG0 EM|
参考文献208
