《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。 OY({.uV dX
《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。 J 'r^/
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。 H\[W/"
qH_Dc=~la
第一部分 语言篇 \i &< s;
第1章MATLAB语言概述3 Tlr v={
1.1MATLAB简介3 1o>xEWt:0K
1.1.1MATLAB的发展历程3 6Kz,{F@
1.1.2MATLAB的主要特点3 ~g t@P
1.2MATLAB的系统组成4 u ^RxD^=L
1.2.1MATLAB开发环境4 M',?u
1.2.2MATLAB数学函数库5 %;!.n{X
1.2.3MATLAB语言5 TA~{1_l
1.2.4MATLAB图形处理系统5 FpU>^'2]
1.2.5MATLAB程序接口5 DtnEi4h,
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 xgtR6E^k
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 /Z4et'Lo
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 3Zh)]^
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 ;dhQN }7
1.4.1菜单和工具栏9 L}NSR
1.4.2命令行窗口10 E tm?'
1.4.3工作区11 7 X 4LJf
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 ddR >7d}N
1.5.1帮助窗口11 vZ L f
1.5.2帮助命令12 4B][S 'f
1.5.3演示系统（Demos）13 wz8yD8M
1.5.4帮助系统导航浏览器13 FVBYo%Ap
1.5.5远程帮助系统14 Oow2>F%_#
1.6MATLAB的基本操作命令14 jc9y<{~x/
1.6.1通用命令和编辑键14 U
m+8"W
1.6.2文件管理15 <a+Z;>
1.7MATLAB使用初步16 %8x#rohP
习题16 0m ? )ROaJ
第2章MATLAB的基本语法17 tLmTjX .6
2.1数据类型17 { (}By/_
2.1.1数值类型17 3R V R
2.1.2字符串17 3+b t~J0
2.1.3逻辑类型19 :~^ (g$Z
2.1.4元胞数组20 :U x_qB
2.1.5构架数组21 Af{"pzY
2.1.6函数句柄（function）21 E4xa[iZ
2.2变量22 #LOwGJ$yVz
2.2.1变量命名的规则22 bN@
l?w
2.2.2变量的赋值22 as=LIw}Q4
2.2.3MATLAB变量的显示23 4X|zmr:A
2.2.4MATLAB变量的存取24 .%QXzIa3F
2.3数组及向量运算24 ;A!BVq
2.3.1数组和向量的创建24 @s^-.z
2.3.2数组的寻址27 w lmRe`R
2.3.3数组的运算27 pb=h/8R
2.3.4向量运算29 POR\e|hRT]
2.4矩阵及其运算30 * /DO ex"y
2.4.1矩阵的创建30 gPc =2
2.4.2矩阵的运算31 7=, ; h
2.4.3矩阵的常用函数运算33 c[Zje7 @
2.5多项式及其运算34 `@|$,2[C
2.5.1多项式的构造34 s"?3]P
2.5.2多项式的运算34 9~ YMyg(Z
2.5.3多项式拟合36 >yh2Lri
2.6符号运算37 ,6W>ca n
2.6.1基本符号对象37 ws^ np
2.6.2符号表达式38 ~^b/(
2.6.3符号表达式的运算38 BFW&2
2.6.4常用的符号运算39 Z j4Uak
2.7MATLAB绘图40 BL58] P84
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 5E_ YEBO/
2.7.2二维绘图41 5rUdv}.
2.7.3图形修饰43 ~< x: q6
2.7.4三维绘图46 da ~],MN
2.7.5特殊图形48 C"]^Q)aJN
2.7.6四维图形50 *HB-QIl
2.8MATLAB程序设计51 1g~R/*Jo
2.8.1M文件编辑器51 &
"B=/-(
2.8.2命令文件53 S`?!G&[!>
2.8.3函数文件53 Vs{|xG7W D
2.8.4M文件的规则54 4I5Y,g{6+
2.8.5全局变量与局部变量54 FNId ;
2.8.6程序流控制55 @AuO`I@p=
2.8.7程序设计举例58 G<;*SYAb
2.8.8程序设计的基本原则60 PE 5G
习题60 eKqk= (
参考文献62 5i{j' {_(8
cPc</[x[W
第二部分 应用篇 w:l
V"]1
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 $
o#V#
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 jm r"D>
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 vgN&K@hJ
3.1.2电矢量垂直入射面66 $7A8/#
3.1.3菲涅耳公式66 -RK- Fu<e
3.2光的干涉68 ef E.&]
3.2.1波的叠加原理68 b*Q &CL
3.2.2光波的干涉71 mU9kVx1+
3.2.3杨氏干涉实验71 %GIr&V4|
3.2.4牛顿环74 lCHO;7YHX
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 63x?MY6
3.3光的衍射79 wo 5
3.3.1光的衍射现象79 &XUiKnNW
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 [;myHI`tw
3.3.3光栅衍射83 t.\dpBq
3.4光的偏振84 U\!X,a*ts{
3.4.1光波的偏振态84 =zs`#-^8
3.4.2光波的偏振态的仿真85 }f 7j 8py
3.5平行光束通过透镜聚焦87 6/d I6 C!
3.5.1平凸透镜光线追迹87 DkAAV 9*
参考文献90 t#eTV@-
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 )TM4R)r%)9
4.1信息光学函数91 QUQ'3
4.1.1矩形函数91 %3''}Y5
4.1.2阶跃函数93 y Fq&8 x<X
4.1.3符号函数94 LC!bIm5'
4.1.4sinc函数94 0NX,QD
4.1.5高斯函数95 _``=cc
4.2傅里叶变换97 J`1rJ
4.3卷积定理99 g5r(>, vY
4.4傅里叶透镜的仿真101 4x[S\,20
4.5计算全息103 G9<X_
4.5.1全息透镜103 h;NYdX5
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 i ,9)\1R
参考文献107 5bpEYW+
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 BsYa3d =}
5.1图像及数字图像简介108
ls)%c
5.1.1索引图像108 A j]V`B:65
5.1.2RGB图像109 -v|qZ'
5.1.3二值图像109 1|-D j|
5.1.4灰度图像109 "kgdbAZ
5.2数字图像的读取、显示及输出110 *<ewS8f*6
5.2.1图像的读取110 fPW @{~t
5.2.2图像的显示110 q{;:Sg Z
5.2.3图像的输出112 ,:\|7 F
5.2.4添加颜色条112 ))'<_nD
5.3图像类型的转化113 n^6j9 FQ7
5.3.1dither函数113 'Ne@e)s9
5.3.2gray2ind函数114 N_[*H
5.3.3im2bw函数115 (qulwOt~w
5.3.4rgb2gray函数116 dL
)<%
o
5.3.5rgb2ind函数116 &H:(z4/
5.4图像的代数操作117 y:qUn!3
5.4.1图像的相加117 )U{Qj5W+F
5.4.2图像的相减119 RQu(Wu|m.
5.4.3图像的相乘121 oIj#>1~c%
5.4.4图像的相除121 =
6\ ^%
5.5图像的对比度增强123 !H>R%g#28_
5.5.1线性变换123 n t7.?$
5.5.2非线性变换123 (,Df^4%7
5.6图像的锐化124 w!clI8v/
5.6.1边界提取和锐化124 zu|\fP
5.6.2锐化滤波器125 3y8G?LL/[7
5.7图像的边缘检测127 ?"g2v-jTK
5.7.1边缘检测算子127 HBx= \%;n
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 .z}~4 BY
5.8基于灰度的图像分割131 <1\Nb {5
5.9图像的膨胀与腐蚀134 0T5L _%c
5.9.1膨胀和腐蚀134 s>n)B^64W
5.9.2结构元素134 ?zHPJLv|Y
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 ~|xA4u5LG
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 ut/=R !(K
参考文献136 k-OPU ,
3]3|
第三部分 实例篇 rFYWs6
第6章课程设计综合实例139 /,Re "!jh
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 L" Olwwmk
6.1.1设计目的139 qE3UO<FA
6.1.2设计任务及具体要求139 O~K>4 ax
6.1.3基本原理概述139 `t'W2X
6.1.4设计方案及验证140 _?0}<k Q&
参考文献148 )*x6 FfTUd
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 LsS
6.2.1设计目的148 i|*)I:SHU
6.2.2设计任务及要求148 Qtv&ijFC
6.2.3设计原理概述149 `W/>XZl +t
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 }"!I[Ek> y
参考文献154 qfRH5) k
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 d;9FB[MmOJ
6.3.1设计目的154 eu|;eP-+d
6.3.2设计任务及要求155 e@*
EzvO
6.3.3设计原理概述155 o:P}Wg/NK
6.3.4MATLAB仿真实现155 Hm'=aff6A
参考文献160 6 EC*
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 JKmIvZ)8
6.4.1设计目的161 q0r>2c-d
6.4.2设计任务及要求161 :~N-.#
6.4.3设计原理概述161 '|p$)yx2
6.4.4设计实现163 ktBj|-'>
参考文献169 !sW(wAy?o
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 OCaq3_#tZ
6.5.1设计目的169 T\j{Bi5 \J
6.5.2设计任务及要求169 90*5
5\>{
6.5.3设计原理概述169 %Ax3;g#
6.5.4设计实现171 @?
QoF #D
参考文献178 )@Yf]qx+Y<
6.6基于MATLAB的相关识别178 P?B;_W+~A.
6.6.1设计目的178 =Bhe'.]QSx
6.6.2设计任务及要求178 `q*M4 ,
6.6.3设计原理概述178 (w/T-*
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 .ndCfdy~
参考文献183 [)zP6\I
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 ZE=Sp=@)j
6.7.1设计目的183 n+ q!l&&
6.7.2设计任务及要求183 RA'M8: $
6.7.3设计原理概述183 Q&=w_W c
6.7.4设计实现185 _zn.K&I-*k
参考文献187 Xi,CV[L\
6.8基于MATLAB的激光束合成187 %'7lbpy,f
6.8.1设计目的187 >\=3:gb:
6.8.2设计任务及要求188 ~8P!XAU56%
6.8.3设计原理概述188 UK O[r;
6.8.4设计实现188 7gvnl~C(
参考文献193 L`p4->C9A
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 Be=u&T:~
6.9.1设计目的194 ^2on.N q>
6.9.2设计任务及要求194 [~#WG/!:
6.9.3设计原理概述194 1o;J,dYu
6.9.4设计实现197 +|'c>,?2H
参考文献200 *|>d
6.10基于MATLAB的人脸识别200 dq&yf7
6.10.1设计目的200 I]<_rN8~ o
6.10.2设计任务及具体要求201 eWtZ]kB
6.10.3基本原理概述201 W;L7SF g )
6.10.4设计方案及验证201 ke] Lw
6.10.5结论208 9m<jcxla$
参考文献208
