《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。 qoZUX3{
《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。 b=87k
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。 T)CEcz
y)//u:l
第一部分 语言篇 -F->l5
第1章MATLAB语言概述3 ta;q{3fe
1.1MATLAB简介3 $u"*n\k>
1.1.1MATLAB的发展历程3 O YY k[r
1.1.2MATLAB的主要特点3 Ca]V%g(
1.2MATLAB的系统组成4 NzBX2
1.2.1MATLAB开发环境4 $bo,m2)
1.2.2MATLAB数学函数库5 $! LL
1.2.3MATLAB语言5 t a
1.2.4MATLAB图形处理系统5 7my 7|s[
1.2.5MATLAB程序接口5 [}*xxy
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 ]y kM h
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 rCH? R
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 d,V] j-
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 &YpWfY&V
1.4.1菜单和工具栏9 j&y>?Y&Sb
1.4.2命令行窗口10 m[w 8|[
1.4.3工作区11 B k
yW
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 h.t2 ;O, b
1.5.1帮助窗口11 ^630%YO
1.5.2帮助命令12 x2M{=MExE.
1.5.3演示系统（Demos）13 yN/Uyhq
1.5.4帮助系统导航浏览器13 0}4FwcCr\
1.5.5远程帮助系统14 mo*ClU7
1.6MATLAB的基本操作命令14 KQu lz
1.6.1通用命令和编辑键14 IpYw<2'
1.6.2文件管理15 "k> ;K, :
1.7MATLAB使用初步16 1cdX0[sN
习题16 ?ISv|QpC
第2章MATLAB的基本语法17 6Gj69Lr
2.1数据类型17 +cf. In,{
2.1.1数值类型17 kf -/rC)>
2.1.2字符串17 q% pjY
2.1.3逻辑类型19 ;n2b$MB?nM
2.1.4元胞数组20 z $]HZ#aRE
2.1.5构架数组21 }'c@E0"
2.1.6函数句柄（function）21 {)y 8Y9G
2.2变量22 ];U}'&
2.2.1变量命名的规则22 ".|?A9m_
2.2.2变量的赋值22 s9 .nU
2.2.3MATLAB变量的显示23 B,NHy
C1i
2.2.4MATLAB变量的存取24 _usi~m
2.3数组及向量运算24 %:=Jr#a
2.3.1数组和向量的创建24 UEh-k"
2.3.2数组的寻址27 }DzN-g<K
2.3.3数组的运算27 wPRs.(]_
2.3.4向量运算29 R1/87eB
2.4矩阵及其运算30 mEVne.D
2.4.1矩阵的创建30 &h67LMD!
2.4.2矩阵的运算31 c&>==pI]k
2.4.3矩阵的常用函数运算33 @;P\`[(*
2.5多项式及其运算34 kFZjMchm A
2.5.1多项式的构造34 f< K7m
2.5.2多项式的运算34 <f/wWu}
2.5.3多项式拟合36 *p>1s!i
2.6符号运算37 [*2|#KSCX
2.6.1基本符号对象37 qE)G;Y<,1
2.6.2符号表达式38 6u-a V
2.6.3符号表达式的运算38 f^D4aEU
2.6.4常用的符号运算39 $/XR/
2.7MATLAB绘图40 Yv7`5b{N.
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 r<XlIi
2.7.2二维绘图41 AOVoOd+6
2.7.3图形修饰43 ;d{ lvKk
2.7.4三维绘图46 L |pJ \~
2.7.5特殊图形48 EC0M0q Q
2.7.6四维图形50 v>]^wH>/"
2.8MATLAB程序设计51 e F%I X
2.8.1M文件编辑器51 5^GFN*poig
2.8.2命令文件53 J6m(\o
2.8.3函数文件53 n?z^"vv$i
2.8.4M文件的规则54 8 C4 =f
2.8.5全局变量与局部变量54 ?&>H^}gDZ
2.8.6程序流控制55 a b-MEN`5
2.8.7程序设计举例58 H,5 ##@X
2.8.8程序设计的基本原则60 #{L
!o5
习题60 {V*OYYI`R
参考文献62 3NA
G}S
r1!]<= &\
第二部分 应用篇 Df L>fk
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 i[M]d`<36
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 y9'F D5\s
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 k3FpD=N
3.1.2电矢量垂直入射面66 $h|rd+},
3.1.3菲涅耳公式66 {Vj25Gt
3.2光的干涉68 TV &4m5
3.2.1波的叠加原理68 {cF >, T
3.2.2光波的干涉71 {Q@pF
3.2.3杨氏干涉实验71 @N0(%o&
3.2.4牛顿环74 H@R2mw
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 B,dHhwO*l
3.3光的衍射79
%=O$@.%Zc
3.3.1光的衍射现象79 U~Ai'1?xz
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 {<_9Q AS
3.3.3光栅衍射83 #:?MtVC
3.4光的偏振84 H%\\-Z$#
3.4.1光波的偏振态84 8;r7ksE~
3.4.2光波的偏振态的仿真85 =*u:@T=d5
3.5平行光束通过透镜聚焦87 l 8_TeO
3.5.1平凸透镜光线追迹87 d{LQr}_o$$
参考文献90 <(%cb.^c=N
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 b[I;6HW
4.1信息光学函数91 m#oZu {
4.1.1矩形函数91 9ywPWT[^
4.1.2阶跃函数93 ?-e'gC
4.1.3符号函数94 :8<\]}J
4.1.4sinc函数94 fDa$TbhjI
4.1.5高斯函数95 oQvG3(.
4.2傅里叶变换97 qt#a_F*rV
4.3卷积定理99 &2! F:L
4.4傅里叶透镜的仿真101 cP~?I z8nD
4.5计算全息103 Y }C~&Ph
4.5.1全息透镜103 2 #+g4
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 1wqsGad+;
参考文献107 X|WAUp ?
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 wP l!}HNf
5.1图像及数字图像简介108 N!e?K=}tL
5.1.1索引图像108 `[+nz
rLkO
5.1.2RGB图像109 =lf&mD
_/
5.1.3二值图像109 w]{NaNIeq1
5.1.4灰度图像109 /?; 8F
5.2数字图像的读取、显示及输出110 62A b4!
5.2.1图像的读取110 h|!F'F{
5.2.2图像的显示110 s)e ;
c<(/
5.2.3图像的输出112 9% ?'[jJ
5.2.4添加颜色条112 ;5P>R[p
5.3图像类型的转化113 4^KoH eM6
5.3.1dither函数113 hOX$|0i
5.3.2gray2ind函数114 j nK8
[och
5.3.3im2bw函数115 M- 2:$;D
5.3.4rgb2gray函数116 m_TZY_;
5.3.5rgb2ind函数116 cs ?@Ri=g
5.4图像的代数操作117 'xdM>y#S
5.4.1图像的相加117 eq SCNYN
5.4.2图像的相减119 <N %8"o
5.4.3图像的相乘121 l.i"Z pik
5.4.4图像的相除121 `O5kI#m)L*
5.5图像的对比度增强123 qO<'_7TN[
5.5.1线性变换123 u_o>v{&i
5.5.2非线性变换123 EX[X|"r
5.6图像的锐化124 1GY[1M1^
5.6.1边界提取和锐化124 Musz+<]
5.6.2锐化滤波器125 ,~Y5vnaOQ
5.7图像的边缘检测127 #EpDIL
5.7.1边缘检测算子127 F6T@YS P
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 JlF0 L%Rc
5.8基于灰度的图像分割131 =*q :R9V
5.9图像的膨胀与腐蚀134 *|x2"?d-F:
5.9.1膨胀和腐蚀134 Z; @F.r
5.9.2结构元素134 5hE8b
{V
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 /FiFtAbb
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 hGH{Xp[mW
参考文献136 <ZJ>jZV0*
>qn@E?Uf
第三部分 实例篇
1;ulqO
第6章课程设计综合实例139 3MC| O5R4
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 H{x}gBQ
6.1.1设计目的139 /|y3M/;F
6.1.2设计任务及具体要求139 *g5df[
6.1.3基本原理概述139 Kbc-$ oneR
6.1.4设计方案及验证140 /D_8uTS>d[
参考文献148 PZO 7eEt8
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 &_&])V)<\S
6.2.1设计目的148 `^s(r>2
6.2.2设计任务及要求148 P _t8=d
6.2.3设计原理概述149 fPHv|_XM>
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 O'm&S?>
参考文献154 F 5%-6@=
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154
'TV^0D"
6.3.1设计目的154 pi5Al)0
6.3.2设计任务及要求155 @6i^wC
6.3.3设计原理概述155 "8Pxf=
6.3.4MATLAB仿真实现155 G#Z%jO-XN
参考文献160 1z~;c|
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 6(oGU4
6.4.1设计目的161 g 4d 5G=y
6.4.2设计任务及要求161 7F3Hkvd[k
6.4.3设计原理概述161 96vv85 g
6.4.4设计实现163
nP?(9;3*
参考文献169 quf,Z K5
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 m0F -[k3)
6.5.1设计目的169 [j}%&$
6.5.2设计任务及要求169 .F)b9d[?
6.5.3设计原理概述169 ;oC85I
6.5.4设计实现171 {Y'DUt5j
参考文献178 +F 6KGK[
6.6基于MATLAB的相关识别178 e\.|d<N?
6.6.1设计目的178 kOR%<#:J
6.6.2设计任务及要求178 Q-}oe Q
6.6.3设计原理概述178 t2+m7*76
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 G`mC=*M a;
参考文献183 nH % /
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183
guSgTUJ}
6.7.1设计目的183 F f& VBm
6.7.2设计任务及要求183 +zs;>'Sf
6.7.3设计原理概述183 ;pb~Zk/[,w
6.7.4设计实现185 d2.eDEOsC
参考文献187 5 jy>)WqK
6.8基于MATLAB的激光束合成187 h+.^8fPR
6.8.1设计目的187 /R k5n
6.8.2设计任务及要求188 sj. eJX"z
6.8.3设计原理概述188 Iw Fg1\>
6.8.4设计实现188 4_t
aCK
参考文献193 yYdXAenQ
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 ":"M/v%F
6.9.1设计目的194 xvp{F9~qT
6.9.2设计任务及要求194 V%y kHo
6.9.3设计原理概述194 $j{ynh)^
6.9.4设计实现197 [rPW@| ^5
参考文献200 s/sH",
6.10基于MATLAB的人脸识别200 3QUe:8
6.10.1设计目的200 }tv-
6.10.2设计任务及具体要求201 )zUV6U7v
6.10.3基本原理概述201 O:lD>A4{
6.10.4设计方案及验证201 LUo3y'
6.10.5结论208 hUA3(!0)
参考文献208
