《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。 #<@_mbQ@|K
《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。 y#P _ }Kfo
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。 >_# A*B|
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第一部分 语言篇 Bw<$fT`
第1章MATLAB语言概述3 (SCZ.G(>
1.1MATLAB简介3 4<- E0
1.1.1MATLAB的发展历程3 {qm5H7sL
1.1.2MATLAB的主要特点3 8/}S/$
1.2MATLAB的系统组成4 DB'3h7 T
1.2.1MATLAB开发环境4 U ZL-mF:)&
1.2.2MATLAB数学函数库5 c ],Zw
1.2.3MATLAB语言5 V0bKtg1f?-
1.2.4MATLAB图形处理系统5 iA4VT,
1.2.5MATLAB程序接口5 R0yp9 icS
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 'N&s$XB,
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 BA9;=orx
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 lrgvY>E 0
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 t4p-pH'9b
1.4.1菜单和工具栏9 P kOtg[Z
1.4.2命令行窗口10
T2t o!*T
1.4.3工作区11 Va/}|& 9
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 yn2k!2]&T<
1.5.1帮助窗口11 pW&8 =Ew
1.5.2帮助命令12 L(/wsw~y*
1.5.3演示系统（Demos）13 v){X&HbP
1.5.4帮助系统导航浏览器13 r3YfY \
1.5.5远程帮助系统14 2bf#L?5g/
1.6MATLAB的基本操作命令14 "9RW<+
1.6.1通用命令和编辑键14 5(DnE?}vo
1.6.2文件管理15 `J}FSUn\
1.7MATLAB使用初步16 bR=TGL&
习题16 K&&YxX~ 3
第2章MATLAB的基本语法17 j2|UuWU
2.1数据类型17 +7t: /_b~
2.1.1数值类型17 jYh.$g<`0+
2.1.2字符串17 .Zx7+`i
2.1.3逻辑类型19 &RlYw#*1.
2.1.4元胞数组20 jG^OF5.
2.1.5构架数组21 {z# W-
2.1.6函数句柄（function）21 Z-i$KF
2.2变量22 >;X^+JH!)
2.2.1变量命名的规则22 A:?w1"7gT
2.2.2变量的赋值22 "'c
=(P
2.2.3MATLAB变量的显示23 $t>ow~Xi
2.2.4MATLAB变量的存取24 Z?'?+48xv4
2.3数组及向量运算24 n{E + r
2.3.1数组和向量的创建24 e pAC%a
2.3.2数组的寻址27 HF%)ip+
2.3.3数组的运算27 3UGdXufw
2.3.4向量运算29 t<qXXQ&5
2.4矩阵及其运算30 zQx7qx
2.4.1矩阵的创建30 G]I^ zd&P
2.4.2矩阵的运算31 jhE3@c@pT
2.4.3矩阵的常用函数运算33 ,,(BW7(
2.5多项式及其运算34 "\kr;X'
2.5.1多项式的构造34 oz?6$oE(bt
2.5.2多项式的运算34 oFS)3.
2.5.3多项式拟合36 wE IAU
2.6符号运算37 !'%`g,,r
2.6.1基本符号对象37 { FM:\/
2.6.2符号表达式38 t-w4rXvF
2.6.3符号表达式的运算38 9 Dx9alJR
2.6.4常用的符号运算39 86 f/R
c
2.7MATLAB绘图40 2aGK}sS6
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 J OH=)+xj
2.7.2二维绘图41 Fy]j33E
2.7.3图形修饰43 51x)fZQ
2.7.4三维绘图46 ,9ZN k@q
2.7.5特殊图形48 rKW kT"
2.7.6四维图形50 y :8Oc?
2.8MATLAB程序设计51 ESv&x6H
2.8.1M文件编辑器51 2o-Ie/"d \
2.8.2命令文件53 t>%J3S>'ZV
2.8.3函数文件53 ?1MaA
2.8.4M文件的规则54 Uzd\#edxJ
2.8.5全局变量与局部变量54 =Qw`F0t
2.8.6程序流控制55 G |vG5$Nf
2.8.7程序设计举例58 ( cqVCys
2.8.8程序设计的基本原则60 vh^,8pPy
习题60 JIU=^6^2'
参考文献62 ) 3~):+
W% cJ#R[o
第二部分 应用篇 + t PqU6
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 E:ocx2dp
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 E 14Dq#L
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65
m|+g_JZ
3.1.2电矢量垂直入射面66 69u"/7X
3.1.3菲涅耳公式66 m%km@G $
3.2光的干涉68 G FBku^pi
3.2.1波的叠加原理68 + %07J6
3.2.2光波的干涉71 2N:|B O>
3.2.3杨氏干涉实验71 <Xr {1M D
3.2.4牛顿环74 X,h"%S<c#H
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 r+%}XS%;h
3.3光的衍射79 ]J7.d$7T
3.3.1光的衍射现象79 (-U6woB6o
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 &?#G )suP
3.3.3光栅衍射83 7B,a xkr
3.4光的偏振84 :vk TV~
3.4.1光波的偏振态84 6S# e?>"+
3.4.2光波的偏振态的仿真85 \P|PAU@,
3.5平行光束通过透镜聚焦87 &I$MV5)u
3.5.1平凸透镜光线追迹87 %Cz&7 qf"
参考文献90 4R/cN' -
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 fSFb)+
4.1信息光学函数91 xMu[#\ Vc
4.1.1矩形函数91 3B5GsI
4.1.2阶跃函数93 d}t7bgk'j
4.1.3符号函数94 ' =2/0-;Jf
4.1.4sinc函数94 (/r l\I
4.1.5高斯函数95 ; L458fYs
4.2傅里叶变换97 -6OgM}
4.3卷积定理99 fGtUr _D
4.4傅里叶透镜的仿真101 VNcxST15a
4.5计算全息103 YxUC.2V|7$
4.5.1全息透镜103 L zW8)<N
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 z_^Vgb]
参考文献107 8(Ab
NQ
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 ShV# XnQ
5.1图像及数字图像简介108 U2u\Q1
5.1.1索引图像108 ,MxTT!9Su
5.1.2RGB图像109 5HZ t5="+
5.1.3二值图像109 M(a lc9tn
5.1.4灰度图像109 .W#-Cl&n8
5.2数字图像的读取、显示及输出110 Az}.Z' LJ
5.2.1图像的读取110 '51 8S"T @
5.2.2图像的显示110 4iD-jM_D
5.2.3图像的输出112 &]'{N69@d?
5.2.4添加颜色条112 +; P8QZK6
5.3图像类型的转化113 ;p !|E3o.
5.3.1dither函数113 +M"Fv9
5.3.2gray2ind函数114 PYY K R
5.3.3im2bw函数115 gua +-##)
5.3.4rgb2gray函数116 O "$uw
5.3.5rgb2ind函数116 LK}Ih@ f
5.4图像的代数操作117 IezO a l
5.4.1图像的相加117 .S l{m[nV8
5.4.2图像的相减119 Nm.H
5.4.3图像的相乘121 iz&$q ]P8
5.4.4图像的相除121 xV_,R'l
5.5图像的对比度增强123 D+Ke)-/
5.5.1线性变换123 L|wD2iw
5.5.2非线性变换123 6 K +DgNK
5.6图像的锐化124 rff=ud>Jf
5.6.1边界提取和锐化124 a5/6DK>
5.6.2锐化滤波器125 #E?T E
5.7图像的边缘检测127 4;]<#u
5.7.1边缘检测算子127 Ua>lf8w<
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 O R &'
5.8基于灰度的图像分割131 N:j, 9p0,
5.9图像的膨胀与腐蚀134 B^;P:S<yG
5.9.1膨胀和腐蚀134 5/vfmDt3'G
5.9.2结构元素134 H] 6i1j
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 _.9):i2<SF
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 Ry@QJn I<
参考文献136 `OL@@`'^{S
` UC
第三部分 实例篇 $)1i)/]9U
第6章课程设计综合实例139 yJCqP=
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 Kw`{B3"
6.1.1设计目的139 MM}lW-q;
6.1.2设计任务及具体要求139 U7)#9qS4
6.1.3基本原理概述139 5r *5Co+
6.1.4设计方案及验证140 $>PXX32
参考文献148 S'Hb5C2u
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 F;4*,Ap
6.2.1设计目的148 #DBg8
6.2.2设计任务及要求148 q#{.8H-X'
6.2.3设计原理概述149 'pCZx9 *c
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 RZ(*%b<C
参考文献154 ?ztI8 I/
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 wLF ;nzv
6.3.1设计目的154 0rt@4"~~w
6.3.2设计任务及要求155 _ JVFn=
6.3.3设计原理概述155 n{d0}N =
6.3.4MATLAB仿真实现155 aC\ O'K cH
参考文献160 U9 <AL.
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 /6 =IL
6.4.1设计目的161 [y (DtOR
6.4.2设计任务及要求161 `-R-O@X|
6.4.3设计原理概述161 q*L>M V
6.4.4设计实现163 o!]muO*Rm
参考文献169 nx
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 {iGy@?d)zt
6.5.1设计目的169 y*F !k{P
6.5.2设计任务及要求169 fH-fEMyW
6.5.3设计原理概述169 oO0dN1/
6.5.4设计实现171 @U8}K#
参考文献178 q7}r D$
6.6基于MATLAB的相关识别178 'YKzs ;y$
6.6.1设计目的178 l Op7rW]$
6.6.2设计任务及要求178 X#ZQpo'h
6.6.3设计原理概述178 . wU0F
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 pZ_zyI#wx_
参考文献183 f`$F^=
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 $U_M|Xa
6.7.1设计目的183 x0KW\< k
6.7.2设计任务及要求183 -w dbH`2Z"
6.7.3设计原理概述183 t5| }0ID-
6.7.4设计实现185 3`JLb]6
参考文献187 V-{3)6I$hG
6.8基于MATLAB的激光束合成187 Fb!Ew`;QT
6.8.1设计目的187 =Jk PE2mU
6.8.2设计任务及要求188 %E R"U dh
6.8.3设计原理概述188 l&/V4V-
6.8.4设计实现188 :*=fGwIWS
参考文献193 kxanzsSr9
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 tJM#/yT
6.9.1设计目的194 OH\(;RN*
6.9.2设计任务及要求194 P<%}!Y
6.9.3设计原理概述194 Dhe*)
6.9.4设计实现197 wit
rC>
参考文献200 )+ V)]dS@%
6.10基于MATLAB的人脸识别200 &E]<dmR
6.10.1设计目的200 }T5
E^
6.10.2设计任务及具体要求201 .E:3I!dH7
6.10.3基本原理概述201 6e;POW
6.10.4设计方案及验证201 6~!QibA|P
6.10.5结论208 2zV{I*
参考文献208
