《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。 w JY '
《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。 z,%$+)K
本书可作为高等院校光学、光学工程、光电信息科学与工程、电子科学技术等相关专业本科生和研究生学习专业知识的辅助教材、参考书和仿真实验指导书，也可供相关专业的教师和科技工作者参考.对参加相关课程设计和毕业设计的读者来说，书中所给实例有一定参考价值。 H~z`] 5CN
KRK CD4
第一部分 语言篇 3%=~) 7cF
第1章MATLAB语言概述3 `,*5wBC
1.1MATLAB简介3 P J[ `|
1.1.1MATLAB的发展历程3 )IZ~G\Ra'
1.1.2MATLAB的主要特点3 LvYB7<zk>
1.2MATLAB的系统组成4 b9dLt6d
1.2.1MATLAB开发环境4 ^@NU}S):yN
1.2.2MATLAB数学函数库5 V,N%;iB}
1.2.3MATLAB语言5 ! #2{hQRu
1.2.4MATLAB图形处理系统5 Y% 5eZ=z
1.2.5MATLAB程序接口5 4)o
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 b<gr@ WF
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 SGlNKA},A
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 vd4ytC
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 cD'V>[h
1.4.1菜单和工具栏9 |*tp16+6
1.4.2命令行窗口10 Z0r?| G0
1.4.3工作区11 >`Zy G5
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 ZLAy-
9^Y
1.5.1帮助窗口11 gEE\y{y
1.5.2帮助命令12 R hLVg~x
1.5.3演示系统（Demos）13 ]~hk6kS8Q
1.5.4帮助系统导航浏览器13 I`4*+a'q&
1.5.5远程帮助系统14 cDH^\-z
1.6MATLAB的基本操作命令14 s .NGA.]$
1.6.1通用命令和编辑键14 QGmn#]w\\
1.6.2文件管理15 mF^v ~
1.7MATLAB使用初步16 {%6`!WW[
习题16 fkNb S
第2章MATLAB的基本语法17 (qulwOt~w
2.1数据类型17 dL
)<%
o
2.1.1数值类型17 &H:(z4/
2.1.2字符串17 w}cPs{Vi"
2.1.3逻辑类型19 $(>+VH`l
2.1.4元胞数组20 8StgsM
2.1.5构架数组21 =P
#]
2.1.6函数句柄（function）21 F6 flIG&h
2.2变量22 e(=w(;84
2.2.1变量命名的规则22 xAM W-eF?d
2.2.2变量的赋值22 E\ p L!c
2.2.3MATLAB变量的显示23 ZoZ| M a
2.2.4MATLAB变量的存取24 P dt vU-(
2.3数组及向量运算24
`~ CQU
2.3.1数组和向量的创建24 q;>7*Y&
2.3.2数组的寻址27 /{--+
C
2.3.3数组的运算27 xbYi.
2.3.4向量运算29 }s<4{: cv+
2.4矩阵及其运算30 _X"N1,0
2.4.1矩阵的创建30 aM 0f/"-_
2.4.2矩阵的运算31 n3
r3"~i
2.4.3矩阵的常用函数运算33 Qhcu>r a
2.5多项式及其运算34 zi*R`;_`,
2.5.1多项式的构造34 L .0mk_&
2.5.2多项式的运算34 um> 6z_"
2.5.3多项式拟合36 Is?La
2.6符号运算37 gn".u!9j
2.6.1基本符号对象37 PGV/ h
2.6.2符号表达式38 Jcm&RI"{
2.6.3符号表达式的运算38 +-CtjhoS
2.6.4常用的符号运算39 (|1A?@sJ#h
2.7MATLAB绘图40 mmRJ9OhS
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 V~;1IQd{
2.7.2二维绘图41 7 X'u6$i
2.7.3图形修饰43 ' o>B'$
2.7.4三维绘图46 1gN=-A C
2.7.5特殊图形48 &t:Gx<]
2.7.6四维图形50 r/6o \-
2.8MATLAB程序设计51 5 -RsnF
2.8.1M文件编辑器51 ls:w8 &`*
2.8.2命令文件53 ' x35=@
2.8.3函数文件53 ?\s+EE&-
2.8.4M文件的规则54 .r qhi
2.8.5全局变量与局部变量54 \WB<86+z
2.8.6程序流控制55 yx &51G$
2.8.7程序设计举例58 @8rx`9
2.8.8程序设计的基本原则60 4 s{~r
习题60 q6 `b26
参考文献62 TXvI4"&
9=h'9Wo
第二部分 应用篇 91-o}|3v
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 [o+q>|q
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 T\j{Bi5 \J
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 \k!{uRy'
3.1.2电矢量垂直入射面66 iq( E'`d
3.1.3菲涅耳公式66 D}8[bWF
3.2光的干涉68 /Uy"M:|V1
3.2.1波的叠加原理68 QD*35Y!d
3.2.2光波的干涉71 (~wqa 3
3.2.3杨氏干涉实验71 bU:EqW\( ^
3.2.4牛顿环74 p(`6hWx
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 o{q{!7DH@
3.3光的衍射79 v~V!ayn)wQ
3.3.1光的衍射现象79 .|b $NM
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 K<Iv:5-2
3.3.3光栅衍射83 dS! :JO27
3.4光的偏振84 z Q`jP$2
3.4.1光波的偏振态84 ]<rkxgMW>
3.4.2光波的偏振态的仿真85 Mh/dpb\Z
3.5平行光束通过透镜聚焦87 m\r@@!
3.5.1平凸透镜光线追迹87 bITPQ7+
参考文献90 @l jA
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 h"_;IUZ!
4.1信息光学函数91 .e=:RkI,
4.1.1矩形函数91 YS@ypzc/
4.1.2阶跃函数93 6NM:DI\%
4.1.3符号函数94 *%fi/bimG
4.1.4sinc函数94 dP<=BcH>f
4.1.5高斯函数95 F9E<K]7K
4.2傅里叶变换97 Y^7$t^&
4.3卷积定理99 [] `&vWZ
4.4傅里叶透镜的仿真101 =Og)q$AL
4.5计算全息103 ;HJL s2bP
4.5.1全息透镜103 33ef/MElD$
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 BJsz2t :0
参考文献107 MLje4
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 B9$ jSD
5.1图像及数字图像简介108 Z/0fXn})
5.1.1索引图像108 dx &'fe*?
5.1.2RGB图像109 KB`!Sj\
5.1.3二值图像109 bg&zo;Ck8T
5.1.4灰度图像109 ?:8ido#-
5.2数字图像的读取、显示及输出110 Vp*KfS]
5.2.1图像的读取110 SmdjyK1~8
5.2.2图像的显示110 hj B@o#S
5.2.3图像的输出112 r1.nTO%
5.2.4添加颜色条112 v7jq@#-
5.3图像类型的转化113 f]| ysf
5.3.1dither函数113 q[`]D7W
"
5.3.2gray2ind函数114 +HeTtFo{M
5.3.3im2bw函数115 ceM6{N<_U
5.3.4rgb2gray函数116 P+PR<ZoI{f
5.3.5rgb2ind函数116 7;sj%U^'l
5.4图像的代数操作117 =;3Sx::=
5.4.1图像的相加117 ;8*`{F[
5.4.2图像的相减119 d + / &?3
5.4.3图像的相乘121 wF,U E _
5.4.4图像的相除121 @}OL9Ch
5.5图像的对比度增强123 &7b|4a8B%
5.5.1线性变换123 `U)hjQ~pP
5.5.2非线性变换123 +5o 8KYV
5.6图像的锐化124 hMUs"
<.
5.6.1边界提取和锐化124 7X q ,z
5.6.2锐化滤波器125 Z!@~>i
5.7图像的边缘检测127 XKttZOiGT
5.7.1边缘检测算子127 M?:c)&$]D
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 =aA+~/~8%
5.8基于灰度的图像分割131 rI>aAW'
5.9图像的膨胀与腐蚀134 H!nr^l'+
5.9.1膨胀和腐蚀134 oCi=4#g%7
5.9.2结构元素134 s3O } 6
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 . DR<Te
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 V7[zAq
参考文献136 .ir<s>YM
Vf'd*-_!Q<
第三部分 实例篇 U. XNv-M
第6章课程设计综合实例139 gb > }v7
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 =fve/_Q~
6.1.1设计目的139 2viM)+
6.1.2设计任务及具体要求139 9C[ ywp
6.1.3基本原理概述139 gu<'QV"
6.1.4设计方案及验证140 * @Y3oh}S
参考文献148 Ikiib
WQL+
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 n;U`m$vL%
6.2.1设计目的148 Y$Y_fjd_
6.2.2设计任务及要求148 !+4cqO
6.2.3设计原理概述149 @t`Xq1
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 GXjfQ~<]
参考文献154 M57T2]8,
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 &f^l ^K 5:
6.3.1设计目的154 !V\Q<So<
6.3.2设计任务及要求155 Tp?y8r
6.3.3设计原理概述155 (v|} \?L
6.3.4MATLAB仿真实现155 F;[T#N:~
参考文献160 wUQw!%?>
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 O :"*q&;J
6.4.1设计目的161 ,0~9dS
6.4.2设计任务及要求161 x-<)\ L&
6.4.3设计原理概述161 On@<J&%
6.4.4设计实现163 tBT<EV{ G
参考文献169 _5m#2u51i
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 2aB^WY'tC
6.5.1设计目的169 iMFgmM|
6.5.2设计任务及要求169 E V^ ~eTz
6.5.3设计原理概述169 Nl9I*x^e
6.5.4设计实现171 vRxM4O~"
参考文献178 Da:unVbU
6.6基于MATLAB的相关识别178 W4U@% b do
6.6.1设计目的178 ^Q ps> A(
6.6.2设计任务及要求178 >sjhA|gXk
6.6.3设计原理概述178
qY $qaM^=
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 TsUOpEuX
参考文献183 VY"9 ?2?/
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 #8bsxx!s
6.7.1设计目的183 `S.ZS}~!F
6.7.2设计任务及要求183 C? = P
6.7.3设计原理概述183 bb`' :3%
6.7.4设计实现185 B Ma)O
参考文献187 ;Y mTw
6.8基于MATLAB的激光束合成187 R:AA,^Z
6.8.1设计目的187 u#A<hq;
6.8.2设计任务及要求188
"t$k
6.8.3设计原理概述188 -}4NT{E
6.8.4设计实现188 ELjK0pE}-
参考文献193 o|iYd
n\
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 lR`'e0Lq
6.9.1设计目的194 Gqcz< =/
6.9.2设计任务及要求194 W$o2 7f
6.9.3设计原理概述194 ,\d6VB P&
6.9.4设计实现197 o/
mF #
参考文献200 I3:[= ,5
6.10基于MATLAB的人脸识别200 je4 w=]JV
6.10.1设计目的200 `)h6j)xiQ
6.10.2设计任务及具体要求201 TLf9>=
OVh
6.10.3基本原理概述201 R@yyur~'_(
6.10.4设计方案及验证201 ror|R@;y
6.10.5结论208 w pt='(
参考文献208
