《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。 r[~K m5
《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。 uWMAXGL
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。 r0S"}<8O
x2K.5q>
第一部分 语言篇 JO1c9NyKr
第1章MATLAB语言概述3 'V O^H68
1.1MATLAB简介3 h^[K= J
1.1.1MATLAB的发展历程3 -
d>)
1.1.2MATLAB的主要特点3 Ym!Ia& n
1.2MATLAB的系统组成4 ]A!Gr(FHQ
1.2.1MATLAB开发环境4 *a+~bX)18
1.2.2MATLAB数学函数库5 <E p P;
1.2.3MATLAB语言5 SD JAk&Z}R
1.2.4MATLAB图形处理系统5 BU])@~$
1.2.5MATLAB程序接口5 ^WM)U ZEBC
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 L! Q&?xP
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 L!/USh:IP
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 Y+WOU._46I
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 V h'H5v^
1.4.1菜单和工具栏9 HM--`RJ
1.4.2命令行窗口10 J^1w& 40
1.4.3工作区11 {) jQbAr(G
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 G~^Pkl3%T
1.5.1帮助窗口11 mJ Wl#3
1.5.2帮助命令12 ^$yr-p%-
1.5.3演示系统（Demos）13 \!s 0VEE
1.5.4帮助系统导航浏览器13 t5e% "}>7H
1.5.5远程帮助系统14 OGh b H a
1.6MATLAB的基本操作命令14 S{ J$ [!F
1.6.1通用命令和编辑键14 )S>~ h;
1.6.2文件管理15 w,JB`jS)/
1.7MATLAB使用初步16 Ok
O;V6`
习题16 ~M43#E[oOF
第2章MATLAB的基本语法17 /t
,ujTK
2.1数据类型17 # CVD:p
2.1.1数值类型17 dkRJ^~
2.1.2字符串17 ]y!|x_5c3
2.1.3逻辑类型19 8[}MXMRdb
2.1.4元胞数组20
KqaeRs.u
2.1.5构架数组21 K+Eh j(e F
2.1.6函数句柄（function）21 v)J6}H}e
2.2变量22 ~vaV=})
2.2.1变量命名的规则22 \+S~N:@><k
2.2.2变量的赋值22 k,b(MAiQ0
2.2.3MATLAB变量的显示23 !]5F2~"v
2.2.4MATLAB变量的存取24
voV=}.(p
2.3数组及向量运算24 RQ9T<t42
2.3.1数组和向量的创建24 cdzMao
2.3.2数组的寻址27 E
jBEZL|_
2.3.3数组的运算27 i>0I '~V
2.3.4向量运算29 _Z5l
Nu
2.4矩阵及其运算30 A- .j v
2.4.1矩阵的创建30 6}{2W<
2.4.2矩阵的运算31 PX( Gx%s|
2.4.3矩阵的常用函数运算33 h^34{pKDn
2.5多项式及其运算34 Qh)@-r3
2.5.1多项式的构造34 ].2q.7Yur
2.5.2多项式的运算34 s`GSc)AI
2.5.3多项式拟合36 Alh%Z\
2.6符号运算37 +<@7x16
2.6.1基本符号对象37 7P!/jaw xb
2.6.2符号表达式38 0XL
x@FYn
2.6.3符号表达式的运算38 (a]'}c$X9`
2.6.4常用的符号运算39 >M S}7Hk\
2.7MATLAB绘图40 b*r1Jn"h
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 I+8m1 *
2.7.2二维绘图41 ,GZ(>|
2.7.3图形修饰43 GeZwbJ/?B
2.7.4三维绘图46 Y( D d7`c
2.7.5特殊图形48 kw|bEL9!u
2.7.6四维图形50
<k/'mBDk
2.8MATLAB程序设计51 7f[nNng
2.8.1M文件编辑器51 g8!!:fdu
2.8.2命令文件53 Og"50 -
2.8.3函数文件53 ~SP.&>Q>
2.8.4M文件的规则54 )d0&i E`@
2.8.5全局变量与局部变量54 p !U#53
2.8.6程序流控制55 qV8;;&8r
2.8.7程序设计举例58 HC}D<FX |
2.8.8程序设计的基本原则60 BeaX 0#\
习题60 Mz+|~'R
参考文献62 7^as~5'&-
#qm< 4]9 1
第二部分 应用篇 IS]0 3_uQ
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 W{ @lt}
3.1平面电磁波在不同媒介分界面上的入射、反射和折射65 :h* 20iP
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 1H-R-NNJ:
3.1.2电矢量垂直入射面66 2P@>H_JFF
3.1.3菲涅耳公式66 bHWy9 -
3.2光的干涉68 / D#vs9S
3.2.1波的叠加原理68 cV)fe`Gg
3.2.2光波的干涉71 Pw
hs`YGMF
3.2.3杨氏干涉实验71 %!p14c*J H
3.2.4牛顿环74 u#la+/
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 !0 *=z~
3.3光的衍射79 :14O=C
3.3.1光的衍射现象79 nLQ
3s3@1>
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 VlXIM,
3.3.3光栅衍射83 Mwp#.du(
3.4光的偏振84 Y\sLwLLlG
3.4.1光波的偏振态84 G\Toi98d*
3.4.2光波的偏振态的仿真85 uSM4:!8
3.5平行光束通过透镜聚焦87 X
f!Bsp#\g
3.5.1平凸透镜光线追迹87 < 74q]C
参考文献90 "{qhk {
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 ^?&Jq_oU
4.1信息光学函数91 &FkKnz4IZ
4.1.1矩形函数91 I2YQIY+
4.1.2阶跃函数93 +lO
Y
IQ
4.1.3符号函数94 >:Xzv
4.1.4sinc函数94 d7$H})[^
4.1.5高斯函数95 .;iXe
4.2傅里叶变换97 7+#^:;19`
4.3卷积定理99 IP&En8W+
4.4傅里叶透镜的仿真101 <s]K~ Vo
4.5计算全息103 A$Es(<'9g
4.5.1全息透镜103 u0w2v+
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 V*U "OJ%
参考文献107 i*W8_C:S
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 ] A9Vh
5.1图像及数字图像简介108 ~ ;wSe[
5.1.1索引图像108 Wy)|-Q7
5.1.2RGB图像109 zP
rT0
5.1.3二值图像109 kh^AH6{2
5.1.4灰度图像109 6( D K\58
5.2数字图像的读取、显示及输出110 s2b!Nib
5.2.1图像的读取110 *z` {$hc
5.2.2图像的显示110 :}UWy?F
5.2.3图像的输出112 5(u7b
5.2.4添加颜色条112 Qb xjfW"/+
5.3图像类型的转化113 Drk9F"J
5.3.1dither函数113 ZJ=-cE2n
5.3.2gray2ind函数114 SO]x^+[
5.3.3im2bw函数115 b;9v.MZ4>g
5.3.4rgb2gray函数116 6jPaS!E
5.3.5rgb2ind函数116 k[A=:H1"
5.4图像的代数操作117 K34ca-~
5.4.1图像的相加117 q qS-0U2
5.4.2图像的相减119 ]$y "|xqR
5.4.3图像的相乘121 (< itE3P
5.4.4图像的相除121 7s<v06Wo
5.5图像的对比度增强123 o
PR^Z
pt
5.5.1线性变换123 >(`|oD`,Y
5.5.2非线性变换123 Y]&H U) u
5.6图像的锐化124 Q(oWaG
5.6.1边界提取和锐化124 u hQ3
5.6.2锐化滤波器125 j%]i#iqF
5.7图像的边缘检测127 $M$oNOT}Y
5.7.1边缘检测算子127 f^:9gRt
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 }Jjq] l W
5.8基于灰度的图像分割131 !CO aPrg
5.9图像的膨胀与腐蚀134 @ DU]XKv
5.9.1膨胀和腐蚀134 X7NRQ3P@
5.9.2结构元素134 i.0}qS?
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 IDdhBdQ
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 1 p+2*c
参考文献136 czdNqk.kh
8^c |9ow
第三部分 实例篇 xyBe*,u
第6章课程设计综合实例139 p9oru0q
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 Rj^bZ%t
6.1.1设计目的139 {LR?#.
6.1.2设计任务及具体要求139 XHlPjw
6.1.3基本原理概述139 9i,QCA
6.1.4设计方案及验证140 ]1abz:
参考文献148 r,[vXxMy(;
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 6LNm>O
6.2.1设计目的148 7 82NiVed
6.2.2设计任务及要求148 9.#\GI ;
6.2.3设计原理概述149 Lo7 R^>
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 `"A\8)6-
参考文献154 @6h=O`X>
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 lJ R",_
6.3.1设计目的154 <3Co/ .VQd
6.3.2设计任务及要求155 2ai \("?
6.3.3设计原理概述155 1i2jYDB"
6.3.4MATLAB仿真实现155 t#6gjfIi
参考文献160 aR*z5p2-w
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 -Ww'wH'2
6.4.1设计目的161 !Lk|eGd*
6.4.2设计任务及要求161 p` 33 `25
6.4.3设计原理概述161 rguC#Xt!4
6.4.4设计实现163 Hd2Sou4-j
参考文献169 D-E30b]e
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 *1Nz
VV
6.5.1设计目的169 Maf!,/U4
6.5.2设计任务及要求169 N}>`Xm 5'
6.5.3设计原理概述169 )Qp?N<&'
6.5.4设计实现171 _d %H;<_
参考文献178 > 9 i @W@M
6.6基于MATLAB的相关识别178 A5!f#
6.6.1设计目的178 ,K3)f.ArYc
6.6.2设计任务及要求178 &" K 74
6.6.3设计原理概述178 (!W:-|[K\
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 _4x X}Z;
参考文献183 J@p[v3W
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 iNd 8M V
6.7.1设计目的183 :T5l0h- eC
6.7.2设计任务及要求183 [=S@lURzm@
6.7.3设计原理概述183 % 89f<F\V
6.7.4设计实现185 x_2
[+Ol
参考文献187 )z2Tm4>iql
6.8基于MATLAB的激光束合成187 h1FM)n[E7
6.8.1设计目的187 <M7@JgC &
6.8.2设计任务及要求188 FUvZMA$
6.8.3设计原理概述188 7MOjZD4?
6.8.4设计实现188 "Z& {
参考文献193 hi`\3B
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 -P(q<T2MV'
6.9.1设计目的194 )O#>ONm^
6.9.2设计任务及要求194 4F)z-<-b
6.9.3设计原理概述194 z <sf}6q
6.9.4设计实现197 wu/]M~XwI
参考文献200 _dmgNbs
6.10基于MATLAB的人脸识别200 "_}Hzpy5k
6.10.1设计目的200 V78QV3
6.10.2设计任务及具体要求201 C8-4 m68"
6.10.3基本原理概述201 t?QR27cs$
6.10.4设计方案及验证201 $ X9-0-
6.10.5结论208 xzz[!yJjG
参考文献208
