《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。 CwTx7
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《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。 -B9C2
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。 @ _U]U
= I Ls[p
第一部分 语言篇 V
z8o
第1章MATLAB语言概述3 jB:$+k|~.
1.1MATLAB简介3 ^vYH"2
1.1.1MATLAB的发展历程3 {tV)+T
1.1.2MATLAB的主要特点3 XN5EZ#
1.2MATLAB的系统组成4 kUmrJBh$
1.2.1MATLAB开发环境4 O lK3xdg7
1.2.2MATLAB数学函数库5
VD;Ot<%
1.2.3MATLAB语言5 cTH S Pr?<
1.2.4MATLAB图形处理系统5 b>hNkVI
1.2.5MATLAB程序接口5 -f#0$Z/0
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 x:88E78
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 ~_QZiuq&
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 M3o dyO(
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 'LpJ: Th
1.4.1菜单和工具栏9 1% ]| O
1.4.2命令行窗口10 84DneSpHsp
1.4.3工作区11 YxlV2hcX;
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 ;RflzY|D
1.5.1帮助窗口11 =GL}\I
1.5.2帮助命令12 9s6@AJf
1.5.3演示系统（Demos）13 Uy5IvG;O+
1.5.4帮助系统导航浏览器13 HlqCL1\<
1.5.5远程帮助系统14 #25Z,UU
1.6MATLAB的基本操作命令14 }Xr-xh \v
1.6.1通用命令和编辑键14 L$cNxz0$
1.6.2文件管理15 D!h8NZ;El
1.7MATLAB使用初步16 gYA|JFi
习题16 &dh%s Fy
第2章MATLAB的基本语法17 =dHM)OXD"
2.1数据类型17 WM.JoQ
2.1.1数值类型17 S 3Tp__
2.1.2字符串17 8V >j-C
2.1.3逻辑类型19 );_g2=:#
2.1.4元胞数组20 F^ 7qLvh
2.1.5构架数组21 o%i^t4J$e
2.1.6函数句柄（function）21 !jN}n)FSq
2.2变量22 m v O!Y
2.2.1变量命名的规则22 rI H/<@+
2.2.2变量的赋值22 u pg?
2.2.3MATLAB变量的显示23 } &I\a
2.2.4MATLAB变量的存取24 WjW+ EF8(
2.3数组及向量运算24 '3 w=D
)
2.3.1数组和向量的创建24 P9p:x6
2.3.2数组的寻址27 +D[|L1{xb
2.3.3数组的运算27 B]L5K~d
2.3.4向量运算29 <`i " 5`J
2.4矩阵及其运算30 Ve*NM|jg
2.4.1矩阵的创建30 t.$3?"60~
2.4.2矩阵的运算31 n1m[7s.[&
2.4.3矩阵的常用函数运算33 z }.y
?#
2.5多项式及其运算34 S<rdPS*P
2.5.1多项式的构造34 ']Gqa$(YC
2.5.2多项式的运算34 'MRvH
lCM
2.5.3多项式拟合36 &PVos|G
2.6符号运算37 A-^[4&rb
2.6.1基本符号对象37 -$**/~0zU
2.6.2符号表达式38 b6: A-jb*I
2.6.3符号表达式的运算38 T6h-E^Z
2.6.4常用的符号运算39 '9c`[^
2.7MATLAB绘图40 X1&Ug ^
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 _ *7h1[,{f
2.7.2二维绘图41 . <`i!Ls
2.7.3图形修饰43 3 XF.$=@
2.7.4三维绘图46 ,A`d!{]5
2.7.5特殊图形48 \ZX5dFu0
2.7.6四维图形50 fOJ 0# ^Z
2.8MATLAB程序设计51 l9KL P
2.8.1M文件编辑器51 d9>*a$x;/
2.8.2命令文件53 o(w!x!["
2.8.3函数文件53 D9,609w
2.8.4M文件的规则54 (|)`~z
2.8.5全局变量与局部变量54 |z\5Ik!fF]
2.8.6程序流控制55 'kb5pl~U
2.8.7程序设计举例58 M #'br<]
2.8.8程序设计的基本原则60 &[:MTK?x!
习题60 1^XuH('
参考文献62 0T7(c-
&Is QgS7R
第二部分 应用篇 2_ M+akqy^
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 J ^gtSn^
3.1平面电磁波在不同媒介分界面上的入射、反射和折射65 =+5 z;3
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 qX{"R.d
3.1.2电矢量垂直入射面66 E BlfwFd
3.1.3菲涅耳公式66 <k?ofE1o
3.2光的干涉68 <6QG7 i
3.2.1波的叠加原理68 A}WRpsA9
3.2.2光波的干涉71 f2Z i.?``H
3.2.3杨氏干涉实验71 `q|&;wP.
3.2.4牛顿环74 OzY55
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 B ?A c
3.3光的衍射79 ?PVJeFH
3.3.1光的衍射现象79 i e|I*;#
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 &7z79#1NS
3.3.3光栅衍射83 H,,-;tN ?
3.4光的偏振84 BCsz8U!
3.4.1光波的偏振态84 Y$xO&\&)
3.4.2光波的偏振态的仿真85 .{sKEVK
3.5平行光束通过透镜聚焦87 J$6h% Eyo
3.5.1平凸透镜光线追迹87 ! <r+h, C
参考文献90 X8~dFjhX
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 Ww5c9orXn
4.1信息光学函数91 T'\B17
:*
4.1.1矩形函数91 -YM#.lQ
4.1.2阶跃函数93 u.;zz'|
4.1.3符号函数94 n][/c_]q
4.1.4sinc函数94 !Ic;;<
4.1.5高斯函数95 . K`OEdr<
4.2傅里叶变换97 A{\#.nC/z
4.3卷积定理99 @(>XS Th9
4.4傅里叶透镜的仿真101
aEUC
4.5计算全息103 VD[x}8ei
4.5.1全息透镜103 @sQ^6FK0G
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 X-1<YG
参考文献107 fxfzi{}uj
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 uC\FW6K=m
5.1图像及数字图像简介108 gXr"],OM;
5.1.1索引图像108 A4L GF
5.1.2RGB图像109 Y[%1?CREP
5.1.3二值图像109 b3(pRg[Fp
5.1.4灰度图像109 z _qy >
5.2数字图像的读取、显示及输出110 9 $,x^Qx
5.2.1图像的读取110 eduaG,+k7p
5.2.2图像的显示110 LhM{LUi
5.2.3图像的输出112 )|;*[S4
5.2.4添加颜色条112 OLXkiesK{
5.3图像类型的转化113 +pYrA qmO-
5.3.1dither函数113 W: Rs 0O
5.3.2gray2ind函数114 a*LT < N
5.3.3im2bw函数115 u] C/RDTH
5.3.4rgb2gray函数116 fR_
jYP 1
5.3.5rgb2ind函数116 ]zp5 6U|xa
5.4图像的代数操作117 mk>L:+
5.4.1图像的相加117 6o@}k9AN
5.4.2图像的相减119 '[#a-8-JY_
5.4.3图像的相乘121 49f- u
5.4.4图像的相除121 )"?6Es SF
5.5图像的对比度增强123 #_yQv? J
5.5.1线性变换123 Rz}?@zh_8
5.5.2非线性变换123 V:F;Nq%+j
5.6图像的锐化124 (]7*Kq
5.6.1边界提取和锐化124 ^l1tQnj)7
5.6.2锐化滤波器125 ;\`~M
5.7图像的边缘检测127 bc}X.IC
5.7.1边缘检测算子127 :xw2\:5~0
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 =4GJYhj
5.8基于灰度的图像分割131 RZ)sCR
5.9图像的膨胀与腐蚀134 4R!A.N 9
5.9.1膨胀和腐蚀134 H5t 9Mg|
5.9.2结构元素134 8@%Xd^
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 $ tf;\R
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 4 -)'a} O
参考文献136 i^P@?
$>E\3npV
第三部分 实例篇 %bf+Y7m
第6章课程设计综合实例139 xGbr>OqkTX
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 MWf ]U
6.1.1设计目的139 e;b,7Qw
6.1.2设计任务及具体要求139 f`<j(.{9F
6.1.3基本原理概述139 N[ 4v6GS
6.1.4设计方案及验证140 t}-[^|)7
参考文献148 yu"Ii- 9z
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 .(o]d{ '-}
6.2.1设计目的148 gA
]7YHc
6.2.2设计任务及要求148 ~Z U;0#
6.2.3设计原理概述149 7t-j2 n`<
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 cT{iMgdI?
参考文献154 QFoZv+|
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 G)gf +)W
6.3.1设计目的154 'G6TS l
6.3.2设计任务及要求155 70_T;K6
6.3.3设计原理概述155 f uojf+i
6.3.4MATLAB仿真实现155 <'A>7M~h?*
参考文献160 GypZ!)1
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 2&91C[da0
6.4.1设计目的161 PpM Z-f@
6.4.2设计任务及要求161 m1_?xU
6.4.3设计原理概述161 $w%oLI@kl
6.4.4设计实现163 p>v,b&06
参考文献169 >4TJH
lB}8
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 *ggT THy
6.5.1设计目的169 bHlG(1uf
6.5.2设计任务及要求169 EQPZV
K/
6.5.3设计原理概述169 AIsM:s V]
6.5.4设计实现171 m}.ru)^p
参考文献178 |Hn[XRsf
6.6基于MATLAB的相关识别178 9[DQ[bL
6.6.1设计目的178 )6)|PzMQ'
6.6.2设计任务及要求178 BOJ h-(>I
6.6.3设计原理概述178 TR z~rW
k
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 tW5 \Ktjno
参考文献183 _dqjRhu
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 `XYT:'
6.7.1设计目的183 ';V(sRU@
6.7.2设计任务及要求183 i ]GBu
6.7.3设计原理概述183 Gb 61X 6
6.7.4设计实现185 jIE> t5 fy
参考文献187 K-wjQ|*1
6.8基于MATLAB的激光束合成187 T(+F6 d=1
6.8.1设计目的187 #%VprcEK
6.8.2设计任务及要求188 aM 0kV.O
6.8.3设计原理概述188 kN 9S;o@ )
6.8.4设计实现188 cb&y8!ci~
参考文献193 QxnP+U~N
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 N&NOh|YS
6.9.1设计目的194 R+]p
-NI ^
6.9.2设计任务及要求194 D,xWc|V
6.9.3设计原理概述194 Z{#^lhHx
6.9.4设计实现197 DjOFfD\MF
参考文献200 yWIieztp
6.10基于MATLAB的人脸识别200 5!#"8|oY
6.10.1设计目的200 u#p1W|\4
6.10.2设计任务及具体要求201 !~UI~-i'
6.10.3基本原理概述201 V$
38
6.10.4设计方案及验证201 qq-&z 6;$
6.10.5结论208 ;KQ'/n II
参考文献208
