《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。 gAY%VFBP0
《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。 /@H2m\vBX
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。 XT|!XC!|
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第一部分 语言篇 hR$lX8
第1章MATLAB语言概述3 B !(t<W8cu
1.1MATLAB简介3 cc%O35o
1.1.1MATLAB的发展历程3 f~.w2Cna
1.1.2MATLAB的主要特点3 _0rHxh7}q
1.2MATLAB的系统组成4 $pT%7jV}
1.2.1MATLAB开发环境4 _uO#0
)l
1.2.2MATLAB数学函数库5 /I' n]
1.2.3MATLAB语言5 m7 XJe[O
1.2.4MATLAB图形处理系统5 ;
-RhI_
1.2.5MATLAB程序接口5 Y"uFlHN&i
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 &E{5k{Y
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 l}D CK
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 Ohm>^N;
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 r]{fjw(~
1.4.1菜单和工具栏9 #&1Y!kbdd
1.4.2命令行窗口10 Te8BFcJG
1.4.3工作区11 TgaDzF,j{A
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 F$K-Q;r]<
1.5.1帮助窗口11 c#G]3vTdE
1.5.2帮助命令12 (jD..qMs#
1.5.3演示系统（Demos）13 f$E66yG
1.5.4帮助系统导航浏览器13 (/_Q
r2KfC
1.5.5远程帮助系统14 f/b }X3K
1.6MATLAB的基本操作命令14 F GOa! G
1.6.1通用命令和编辑键14 vII8>x%*
1.6.2文件管理15 0NSn5Hq
1.7MATLAB使用初步16 ]
%*970
习题16 ^g Fjm~2I
第2章MATLAB的基本语法17 sQ^>.yG
2.1数据类型17 #^Dc:1,
2.1.1数值类型17 S iw9_c
2.1.2字符串17 6QRfju'
2.1.3逻辑类型19 '3o0J\cz
2.1.4元胞数组20 F_~-o,\
2.1.5构架数组21 'KGY;8<x]
2.1.6函数句柄（function）21 &,Q{l$`X
2.2变量22 2t { Cpw
2.2.1变量命名的规则22 {K'SOh H4?
2.2.2变量的赋值22 ZW2#'$b
2.2.3MATLAB变量的显示23 ABV\:u
2.2.4MATLAB变量的存取24 B>?Y(" E
2.3数组及向量运算24 p _e-u-
2.3.1数组和向量的创建24 e #^|NQ<'A
2.3.2数组的寻址27 Ut-6!kAm
2.3.3数组的运算27 #|XEBOmsQ
2.3.4向量运算29 3i(k6)H$4
2.4矩阵及其运算30 ~~1~ _0?e
2.4.1矩阵的创建30 *vhm
2.4.2矩阵的运算31 gE=~.P[ZX
2.4.3矩阵的常用函数运算33 f
5i`B*/
2.5多项式及其运算34 |->y'V
2.5.1多项式的构造34 M{kPEl&Z
2.5.2多项式的运算34 |/fbU_d
2.5.3多项式拟合36 _ga!TQ:
2.6符号运算37 GIVs)~/Eq
2.6.1基本符号对象37 ,P" R.A
2.6.2符号表达式38 0h shHv-
2.6.3符号表达式的运算38 TjI NxP-O
2.6.4常用的符号运算39 0HD1Ob^@
2.7MATLAB绘图40 eZHz o
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 MF\n@l X
2.7.2二维绘图41 N2 &aU?`e
2.7.3图形修饰43 QrA8 KSLC
2.7.4三维绘图46 (+]k{
2.7.5特殊图形48 Sw1]]-Es
2.7.6四维图形50 )Elr8XLw
2.8MATLAB程序设计51 Rg[e~##
2.8.1M文件编辑器51 cn\& ;5 5v
2.8.2命令文件53 ^/n[5@6H
2.8.3函数文件53 ex!^&7Q(
2.8.4M文件的规则54 8v^i%Gg
2.8.5全局变量与局部变量54 b "FsT
2.8.6程序流控制55 ,O~2
R
2.8.7程序设计举例58 peqFa._W
2.8.8程序设计的基本原则60 "}HQ)54&
习题60 W=EO=}l#
参考文献62 8&C(0H]1
+~fu-%,k
第二部分 应用篇 (Z"Xp{u
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 VvF&E>f C
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 93WYZNpX
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 d}o1 j
3.1.2电矢量垂直入射面66 Y!7P>?)`,X
3.1.3菲涅耳公式66 hE6tu'
3.2光的干涉68 |(P;2q4>
3.2.1波的叠加原理68 Ro1' L1:
3.2.2光波的干涉71 I(<G;ft<}
3.2.3杨氏干涉实验71 8&UuwZ6i-
3.2.4牛顿环74 ,xh9,EpBk
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 Ez$5wY^J
3.3光的衍射79 nIi_4=Z
3.3.1光的衍射现象79 Fp]8f&l8
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 D1 Sl+NOV
3.3.3光栅衍射83 ^n2w6U0
3.4光的偏振84 ppnj.tLz;r
3.4.1光波的偏振态84 3 QHZC0AY
3.4.2光波的偏振态的仿真85 1 I+5
3.5平行光束通过透镜聚焦87 9bNI aC*M
3.5.1平凸透镜光线追迹87 ibuI /VDF
参考文献90 OXacI~C
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 ( ;j7 {(
4.1信息光学函数91 2DC#PX)i
4.1.1矩形函数91 8Cqs@<r4Od
4.1.2阶跃函数93 4B y-+C*
4.1.3符号函数94 {;}8Z $
4.1.4sinc函数94 f!J^vDl
4.1.5高斯函数95 $F-XXBp
4.2傅里叶变换97 \S<5b&G
4.3卷积定理99 VxFy[rP
4.4傅里叶透镜的仿真101 <M7* N .
4.5计算全息103 `l+SJLyJ%
4.5.1全息透镜103 ~ 9;GD4
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 JgB# EoF
参考文献107 (
7?% Hg
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 /)I9+s#q9o
5.1图像及数字图像简介108 0l=} v %D
5.1.1索引图像108 W$JA4O>b
5.1.2RGB图像109 fEj W7 c
5.1.3二值图像109 $a A.d^
5.1.4灰度图像109 itF+6wv~
5.2数字图像的读取、显示及输出110 VL{#.;QQa
5.2.1图像的读取110 HIq1/)
5.2.2图像的显示110 <C$< (Dw5
5.2.3图像的输出112 qj6`nbZ{va
5.2.4添加颜色条112 -"zu"H~t4
5.3图像类型的转化113 }S V3PdE
5.3.1dither函数113 `"H?nf0
5.3.2gray2ind函数114 ]1&9~TL
5.3.3im2bw函数115 S0+zq<
5.3.4rgb2gray函数116 QC4T=E]` j
5.3.5rgb2ind函数116
n{t',r50
5.4图像的代数操作117 1,j9(m2
5.4.1图像的相加117 +I <Sq_-
5.4.2图像的相减119 c Vn+~m_%
5.4.3图像的相乘121 hQm4R]a
5.4.4图像的相除121 V8yX7y x
5.5图像的对比度增强123 B0i}Y-Z
5.5.1线性变换123 >y 9o&D
5.5.2非线性变换123 lAk1ncx
5.6图像的锐化124 'u[o`31.
5.6.1边界提取和锐化124 fqb$_>3Ol
5.6.2锐化滤波器125 }BJ1#<
5.7图像的边缘检测127
j>*SJtq7
5.7.1边缘检测算子127 nEm7&Gb
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 RC(D=6+[C
5.8基于灰度的图像分割131 ge?-^s4M
5.9图像的膨胀与腐蚀134 %20-^& zZ
5.9.1膨胀和腐蚀134 %5*#c*)R
5.9.2结构元素134 CLfb`rF
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 n:'BN([]o
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 ~It+|X=K x
参考文献136 5{q/z^]
d5y2Y /QO
第三部分 实例篇 q m=F6*@}
第6章课程设计综合实例139 LH#LBjOZk
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 ~{YgM/c|dt
6.1.1设计目的139 4p8jV*:@{
6.1.2设计任务及具体要求139 #U52\3G
6.1.3基本原理概述139 &t/<yq}{
6.1.4设计方案及验证140 k6 L373e#Q
参考文献148
sGls^J)
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 e H
6.2.1设计目的148 /Q8A"'Nk
6.2.2设计任务及要求148 [7 `Dgnmq
6.2.3设计原理概述149 :5M}Iz7
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 R6Mxdm2P}
参考文献154 1vs>2` DLa
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 XOg(k(&T
6.3.1设计目的154 f_h"gZWV
6.3.2设计任务及要求155 e K1m(E.=
6.3.3设计原理概述155 0t/y~ TrBY
6.3.4MATLAB仿真实现155 ""'eTpe
参考文献160 sLa)~To
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 J+ZdZa}Ob
6.4.1设计目的161 'Y{ux>
6.4.2设计任务及要求161 `$Fl gp0P
6.4.3设计原理概述161 ,XG|oo -
6.4.4设计实现163 Cn;H@!8<s
参考文献169 _@p f1d$
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 60%~+oHi~
6.5.1设计目的169 liw 9:@+V
6.5.2设计任务及要求169 &tz%WW%D8
6.5.3设计原理概述169
e1^{
6.5.4设计实现171 w+9C/U;|s
参考文献178 3b)T}g
6.6基于MATLAB的相关识别178 uM)9b*Vbo
6.6.1设计目的178 0rJ\e
6.6.2设计任务及要求178 W|rFl]~a
6.6.3设计原理概述178 QGv:h[b _
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 @52=3
参考文献183 4a.e
,gitf
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 5f&{ !N
6.7.1设计目的183 ZYR,8 y
6.7.2设计任务及要求183 (z J$oRq
6.7.3设计原理概述183 ok%a|Zz+]
6.7.4设计实现185 #D LT -G0
参考文献187 v8[ek@
6.8基于MATLAB的激光束合成187 D0y,TF
6.8.1设计目的187 },EUcVXk
6.8.2设计任务及要求188 : KV,:13`D
6.8.3设计原理概述188 F `pyhc>1;
6.8.4设计实现188 BRU9L S
参考文献193 b8{h[YJL2
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 ?^48Zq6wM
6.9.1设计目的194 \LoSUl
i
6.9.2设计任务及要求194 G<u.+V
6.9.3设计原理概述194 O{ %A&Ui
6.9.4设计实现197 F {*9[jY
参考文献200 OU.9 #|q U
6.10基于MATLAB的人脸识别200 r6`^ >c
6.10.1设计目的200 "E ok;io
6.10.2设计任务及具体要求201 H&yFSz}6a
6.10.3基本原理概述201 =Mu' +,dT
6.10.4设计方案及验证201 U8QR*"GmT
6.10.5结论208 1_j<%1{sZ
参考文献208
