《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。 :f Rta[
《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。 4S>#>(n7=
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。 w ;$elXP|
_^ {RtP#=
第一部分 语言篇 p
Cx_[#DrP
第1章MATLAB语言概述3 2va[= >_
1.1MATLAB简介3 T@vE@D
1.1.1MATLAB的发展历程3 gF9GU5T:
1.1.2MATLAB的主要特点3 s'tXb=!HO
1.2MATLAB的系统组成4 &0* l:uw
1.2.1MATLAB开发环境4 ?-& k?I
1.2.2MATLAB数学函数库5 "(H%m9K
1.2.3MATLAB语言5 lu>G=u CJ
1.2.4MATLAB图形处理系统5 u7J:ipyiq2
1.2.5MATLAB程序接口5 dh{py
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 &Pv$nMB$I
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 r4FSQ$ [9w
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 s$f9?(,.Ay
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 s0_HMP x
1.4.1菜单和工具栏9 pT+O POSR
1.4.2命令行窗口10 )qX.!&|I
1.4.3工作区11 uHf1b ?W
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 H]V(qq{
1.5.1帮助窗口11
1l}Am>}
1.5.2帮助命令12 p {qA%D
1.5.3演示系统（Demos）13 v^/<2/E"?4
1.5.4帮助系统导航浏览器13 K7x;/O
1.5.5远程帮助系统14 NV{= tAR
1.6MATLAB的基本操作命令14 R ^@`]d X$
1.6.1通用命令和编辑键14 6U|"d[
1.6.2文件管理15 l8Yr]oNkz
1.7MATLAB使用初步16 S~z$ =IiB
习题16 A0.xPru1p
第2章MATLAB的基本语法17 # Sy~t{4
2.1数据类型17 0ZL >-
2.1.1数值类型17 (u8OTq@
2.1.2字符串17 es69P)
2.1.3逻辑类型19 F-~Xb z%
2.1.4元胞数组20 ~nj+ " d]
2.1.5构架数组21 P-^-~/>n
2.1.6函数句柄（function）21 CucW84H`J
2.2变量22 }7%ol&<@
2.2.1变量命名的规则22 92,@tNQQ}
2.2.2变量的赋值22 9l&G2 o
2.2.3MATLAB变量的显示23 o=5hG9dj
2.2.4MATLAB变量的存取24 m T j
2.3数组及向量运算24 ]t17= Lr?
2.3.1数组和向量的创建24 DB jUHirK
2.3.2数组的寻址27 i)'u!V
2.3.3数组的运算27 b 5|l8<\
2.3.4向量运算29 X2~KNw
2.4矩阵及其运算30 i7\>uni
2.4.1矩阵的创建30 rw@N=`4 P
2.4.2矩阵的运算31 )= N.z6?
2.4.3矩阵的常用函数运算33 e \kR/<L
2.5多项式及其运算34 oe 9S$C;$'
2.5.1多项式的构造34 z&qOu8Jh
2.5.2多项式的运算34 H?ue!5R#L
2.5.3多项式拟合36 )5 <dmK@
2.6符号运算37 f .h$jyp(
2.6.1基本符号对象37 zZ<~yi3A9
2.6.2符号表达式38 *:l$ud
2.6.3符号表达式的运算38 (d
<pxx
2.6.4常用的符号运算39 z;0]T=g
2.7MATLAB绘图40 {qry2ZT5
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 h^ K>( x
2.7.2二维绘图41 LXe'{W+bk
2.7.3图形修饰43 ]?jmRk^ .
2.7.4三维绘图46 -x/g+T-
2.7.5特殊图形48 cwUor}<|
2.7.6四维图形50 q<fj1t1w
2.8MATLAB程序设计51 ws]d ,]
2.8.1M文件编辑器51 d7kv
<YG
2.8.2命令文件53 ?GZ ?HK|
2.8.3函数文件53 QX-M'ur99
2.8.4M文件的规则54 ,.gI'YPQC
2.8.5全局变量与局部变量54 fG7 -0 7
2.8.6程序流控制55 F<6{$YI
2.8.7程序设计举例58 i)ibDrX!I
2.8.8程序设计的基本原则60 r^\Wo7q
习题60 R?*-ZI[>w
参考文献62 B7'2@+(
HOP sp
第二部分 应用篇 m]\d9%-AT&
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 OB P iLCq
3.1平面电磁波在不同媒介分界面上的入射、反射和折射65 |@ZyD$?
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 ~#z b
3.1.2电矢量垂直入射面66 XoiZ"zE
3.1.3菲涅耳公式66 ~-(X\:z}
3.2光的干涉68 ^A;ec
h7I
3.2.1波的叠加原理68 AqrK==0N
3.2.2光波的干涉71 K Er?&e
3.2.3杨氏干涉实验71 NQvT4.*
3.2.4牛顿环74 c$3ZEe
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 Yr:$)a p
3.3光的衍射79 o\y qf:V8
3.3.1光的衍射现象79 w?c~be$
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 =u &NdMy
3.3.3光栅衍射83 }% ?WS
3.4光的偏振84 23UXOY0BW
3.4.1光波的偏振态84 `VOLw*Ci
3.4.2光波的偏振态的仿真85 Z~7}
3.5平行光束通过透镜聚焦87 _ID =]NJ_
3.5.1平凸透镜光线追迹87 _k
W:FB
参考文献90 <=~'Pd-f(
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 M Xl!
4.1信息光学函数91 `JG7Pl/ih
4.1.1矩形函数91 O`(it %Ho!
4.1.2阶跃函数93 '#8;bU
4.1.3符号函数94 5 s2/YG=
4.1.4sinc函数94 SB!m&;Tb
4.1.5高斯函数95 E{ |n\|
4.2傅里叶变换97 %6<2~
4.3卷积定理99 C;!h4l7L
4.4傅里叶透镜的仿真101 =}4lx^`oeT
4.5计算全息103 j: B,K. :
4.5.1全息透镜103 +&TcTu#.`
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 [$GQ]Y
参考文献107 \"@ `Rf
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 e% DF9}M
5.1图像及数字图像简介108 @sb00ad2q
5.1.1索引图像108 ; % aWA
5.1.2RGB图像109 z0&I>PG^
5.1.3二值图像109 D D
Crvl
5.1.4灰度图像109 T]J#>LBd
5.2数字图像的读取、显示及输出110 &@xeWB
5.2.1图像的读取110 Hz<) a(r!J
5.2.2图像的显示110 H~" XlP
5.2.3图像的输出112 m4@w M?
5.2.4添加颜色条112 ku=XPmZ.\
5.3图像类型的转化113 `<l|X Pv
5.3.1dither函数113 Kx[z7]1@
5.3.2gray2ind函数114 lf9_!`DGV
5.3.3im2bw函数115 ^l/$ 13=
5.3.4rgb2gray函数116 u d.Bzg:/
5.3.5rgb2ind函数116 o Wc
+i U(
5.4图像的代数操作117 #3u471bp
5.4.1图像的相加117 Y_Lsmq2!
5.4.2图像的相减119 :WnXoL
5.4.3图像的相乘121 C(*)7|
m
5.4.4图像的相除121 IyA8+N
y
5.5图像的对比度增强123 4) nQBFX
5.5.1线性变换123 OG}D;Ew
5.5.2非线性变换123 l+V5dZ8W
5.6图像的锐化124 }"?K Hy
5.6.1边界提取和锐化124 S\UM0G}v
5.6.2锐化滤波器125 $pGk %8l%
5.7图像的边缘检测127 |]H2a;vUJR
5.7.1边缘检测算子127 #8d$%F))
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 .el_pg
5.8基于灰度的图像分割131 /`Lki>"
5.9图像的膨胀与腐蚀134 oYN# T=Xi
5.9.1膨胀和腐蚀134 {N,w5!cP
5.9.2结构元素134 T {lJ[M
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 ]g; K_>@
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 Z b#
参考文献136 uNY]%[AnJ
.tb~f@xL
第三部分 实例篇 | Y1 <P ^
第6章课程设计综合实例139 3?uP $(l
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 wB(
igPi
6.1.1设计目的139 6l $o^R^D
6.1.2设计任务及具体要求139 Q$9`QY*6"p
6.1.3基本原理概述139 [ @/[#p
6.1.4设计方案及验证140 Ic/<jFZXM
参考文献148 K~WwV8c9 ;
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 U\~[
6.2.1设计目的148 hTn
}AsfLY
6.2.2设计任务及要求148 y6?Q5x9M
6.2.3设计原理概述149 t>v']a +k
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 /aJl0GL4!
参考文献154 i9)y|
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 `czXjZE
6.3.1设计目的154 ( )>\D
6.3.2设计任务及要求155 MU&5&)m
6.3.3设计原理概述155 Ck.GN<#-^P
6.3.4MATLAB仿真实现155 9 H3#8T] ;
参考文献160 Aq|L eH
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 5J&n<M0G1
6.4.1设计目的161 XW Y0WDh:
6.4.2设计任务及要求161 *qBMt[a
6.4.3设计原理概述161 knBT(x'+
6.4.4设计实现163 )-a_,3x%j
参考文献169 LZ ID|-
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 "5jZS6A]
6.5.1设计目的169 nw5#/5xw
6.5.2设计任务及要求169 dYV)lMJ*
6.5.3设计原理概述169 M3F8@|2
6.5.4设计实现171 w-CuO4 P
参考文献178 >k \*NW
6.6基于MATLAB的相关识别178 s_Dl8 O4u
6.6.1设计目的178 C.(ZXU7
6.6.2设计任务及要求178
3nK'yC
6.6.3设计原理概述178 >uJrq""+
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 "3j0)
参考文献183 FJL9x,%6
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 iKS9Xss8
6.7.1设计目的183 $~~=SOd0
6.7.2设计任务及要求183 \K? ./*
6.7.3设计原理概述183 {Ue6DK %
6.7.4设计实现185 G(0 bulq
参考文献187 a 5 )[?ol
6.8基于MATLAB的激光束合成187 >PGm} s_
6.8.1设计目的187 S5Px9&N8(
6.8.2设计任务及要求188 @xk M|N?
6.8.3设计原理概述188 Ol%*3To
6.8.4设计实现188 7_Q86o
参考文献193 &1': s|c
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 9wb$_j]F`#
6.9.1设计目的194 Ixec]UOS
6.9.2设计任务及要求194 #uXOyiE
6.9.3设计原理概述194 v p_ $6
6.9.4设计实现197 r P\ 7C+
参考文献200 %mYIXsuH
6.10基于MATLAB的人脸识别200 7R2)Klt
6.10.1设计目的200 \A~
'&
6.10.2设计任务及具体要求201 2\5@_U^)h
6.10.3基本原理概述201 wRiP 5U,
6.10.4设计方案及验证201 }.gg!V'9w
6.10.5结论208 .N+xpxdG,
参考文献208
