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2016-04-15 20:43 |
《Matlab仿真及其在光学课程中的应用》源程序
《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。 {J%hTjCw
《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。 Xcicq ywe?
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。 kYz)h
_$0<]O$
第一部分 语言篇 &7T0nB/)
第1章MATLAB语言概述3 ' G -]>
1.1MATLAB简介3 1fQvh/2
1.1.1MATLAB的发展历程3 ?
8S0
1.1.2MATLAB的主要特点3 N6 $pOQ
1.2MATLAB的系统组成4 z}s0D]$+x
1.2.1MATLAB开发环境4 8=T;R&U ^M
1.2.2MATLAB数学函数库5 s7SW4ff1
1.2.3MATLAB语言5 V {$ (#r
1.2.4MATLAB图形处理系统5 iquB ]z'
1.2.5MATLAB程序接口5 3ZU`}
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 2<yi8O \
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 Dz]&|5'N
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 ,2[la J
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 }-)2CEj3L%
1.4.1菜单和工具栏9 ~kY Up5f
1.4.2命令行窗口10
K-)_ 1
1.4.3工作区11 Vur$t^zE
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 23qTmh
1.5.1帮助窗口11 2JYyvJ>
1.5.2帮助命令12 7NMQUN7k '
1.5.3演示系统（Demos）13 1s=M3m&H
1.5.4帮助系统导航浏览器13 {~k /xM.-
1.5.5远程帮助系统14 ^P~%^?(
1.6MATLAB的基本操作命令14 y;yXOE_
1.6.1通用命令和编辑键14 ]P(: z
1.6.2文件管理15 8}\VlH]
1.7MATLAB使用初步16 ?2%d; tW
习题16 X + *@
第2章MATLAB的基本语法17 K!5QFO4
2.1数据类型17 R? ( 0 :f
2.1.1数值类型17 e4y d n
2.1.2字符串17 $s4 rG=q
2.1.3逻辑类型19 c#$B;?
2.1.4元胞数组20 X7?p$!M6;B
2.1.5构架数组21 K \nN2y
2.1.6函数句柄（function）21 4 g b2$" !
2.2变量22 \ZigG{
2.2.1变量命名的规则22 LgjL+w19
2.2.2变量的赋值22 [9 5(%&k.Q
2.2.3MATLAB变量的显示23 wRgmw
4
2.2.4MATLAB变量的存取24 ANc)igo
2.3数组及向量运算24 7UejK r
2.3.1数组和向量的创建24 0_}OKn)J
2.3.2数组的寻址27 Q$G a.fI
2.3.3数组的运算27 8t!(!<iF0
2.3.4向量运算29 6,G1:B V{K
2.4矩阵及其运算30 n&D<l '4
2.4.1矩阵的创建30 ]IoJ(4f
2.4.2矩阵的运算31 .|JJyjRA+
2.4.3矩阵的常用函数运算33 xpx Un8.
2.5多项式及其运算34 u&/q7EBfP
2.5.1多项式的构造34 hq6fDRO/4
2.5.2多项式的运算34 :@r E &
2.5.3多项式拟合36 2BXpk^d5y
2.6符号运算37 `L`qR,R
2.6.1基本符号对象37 ~.u}v~
F
2.6.2符号表达式38 4[
M!x
2.6.3符号表达式的运算38 UZi ^ &
2.6.4常用的符号运算39 C~ t?<
2.7MATLAB绘图40 L)a8W
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 bTHKMaGWC
2.7.2二维绘图41 {^i7 3}@O
2.7.3图形修饰43 yMq&9R9F
2.7.4三维绘图46 g D3s,<>o
2.7.5特殊图形48 01g=Cg
2.7.6四维图形50 dFS>uIT7X
2.8MATLAB程序设计51 O%H_._#N`
2.8.1M文件编辑器51 m v O!Y
2.8.2命令文件53 rI H/<@+
2.8.3函数文件53 g34<0%6jd
2.8.4M文件的规则54 {E -.W"t4
2.8.5全局变量与局部变量54 8i!AJF9IQ}
2.8.6程序流控制55 l
Q]&:%^\
2.8.7程序设计举例58 D*6v.`]X
2.8.8程序设计的基本原则60 svCD&~|K#
习题60 "CLoM\M)
参考文献62 OXe+=Lp<
B w;sg;
第二部分 应用篇 I 8vv
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 BAG )
-
3.1平面电磁波在不同媒介分界面上的入射、反射和折射65 /vll*}}
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 Umjt~K^Z
3.1.2电矢量垂直入射面66 SeN4gr*
3.1.3菲涅耳公式66 (9%
ki$=}+
3.2光的干涉68 0 ?KXQD
3.2.1波的叠加原理68 +~?ze,Di
3.2.2光波的干涉71 U`N|pPe:w
3.2.3杨氏干涉实验71 (+6 8s9XS7
3.2.4牛顿环74 ."&,_F
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 GL[#XB>n
3.3光的衍射79 <nlZ ?~%}
3.3.1光的衍射现象79 11[[H k X@
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 ZQXv-"
3.3.3光栅衍射83 oW(lQ'"
3.4光的偏振84 :i_818h!?[
3.4.1光波的偏振态84 0]4kR8R3[
3.4.2光波的偏振态的仿真85 ?%%
'G X
3.5平行光束通过透镜聚焦87 d9>*a$x;/
3.5.1平凸透镜光线追迹87 o(w!x!["
参考文献90 D9,609w
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 (|)`~z
4.1信息光学函数91 |z\5Ik!fF]
4.1.1矩形函数91 w
F6ywr
4.1.2阶跃函数93 ;*1bTdB5a
4.1.3符号函数94 IROX]f}r (
4.1.4sinc函数94 :Rv ?>I j
4.1.5高斯函数95 XI:8_F; Q
4.2傅里叶变换97 %a=K:" oU[
4.3卷积定理99 PLU 8:H@X
4.4傅里叶透镜的仿真101 /_<`#?5T(
4.5计算全息103 fZ 1v|
4.5.1全息透镜103 oNQ;9&Z,^2
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 W&CQ87b
参考文献107 59mNb:<
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 oJa6)+b(3
5.1图像及数字图像简介108 W,"|([t4.\
5.1.1索引图像108 nfpkWyI u{
5.1.2RGB图像109 o|Cq#JFG
5.1.3二值图像109 ' QGacV
5.1.4灰度图像109 JLUG=x(dA
5.2数字图像的读取、显示及输出110 mkgGX|k;
5.2.1图像的读取110 Mx< z34(T
5.2.2图像的显示110 pYZ6-s
5.2.3图像的输出112 y_EkW
f
5.2.4添加颜色条112 WeDeD\zy
5.3图像类型的转化113 aEU [k>&
5.3.1dither函数113 BCsz8U!
5.3.2gray2ind函数114 Y$xO&\&)
5.3.3im2bw函数115 .{sKEVK
5.3.4rgb2gray函数116 R}Pw#*B
5.3.5rgb2ind函数116 w}+#w8hu
5.4图像的代数操作117 S^q)DuF5!
5.4.1图像的相加117 7'u<)V
5.4.2图像的相减119 j1 _ E^
5.4.3图像的相乘121 r@N 0%JZZ
5.4.4图像的相除121 n][/c_]q
5.5图像的对比度增强123 (Mi]vK.4
5.5.1线性变换123 x g=}MoX
5.5.2非线性变换123 5v"r>q[
X
5.6图像的锐化124 3sG7G:4
5.6.1边界提取和锐化124 Oop5bg
5.6.2锐化滤波器125 3jF#f'*
5.7图像的边缘检测127 }$M 2XF
5.7.1边缘检测算子127 79 zFF
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 M|!^ #!a(
5.8基于灰度的图像分割131 ,XT#V\qne
5.9图像的膨胀与腐蚀134 )E;+C2G
5.9.1膨胀和腐蚀134 ~RcI+jR)
5.9.2结构元素134 3t<XbHF9
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 +|}R^x`z
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 tHNvb\MR$
参考文献136 bwh7.lDAl
O7 @CAr
第三部分 实例篇 I9O9V [
第6章课程设计综合实例139 yM dEH-?/
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 &qw7BuF
6.1.1设计目的139 %Q]u_0P*
6.1.2设计任务及具体要求139 ").MU[ q%Y
6.1.3基本原理概述139 DxjD/? R8
6.1.4设计方案及验证140 bqug o
参考文献148 aE}1~`
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 mk>L:+
6.2.1设计目的148 G| 7\[!R
6.2.2设计任务及要求148 whb |N2
6.2.3设计原理概述149 &gJKJ=7
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 ,# 3}TDC
参考文献154 %bI(
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 '\%c"?
6.3.1设计目的154 `5 py6,
6.3.2设计任务及要求155 Zgp] s+%E
6.3.3设计原理概述155 w X}N===
6.3.4MATLAB仿真实现155 EtN@ 6xP
参考文献160 @|Z:7n6S
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 "zW3d KVc
6.4.1设计目的161 1);$#Dlt
k
6.4.2设计任务及要求161 B5J!&suX
6.4.3设计原理概述161 *S _e:^
6.4.4设计实现163 ~~:w^(s9
参考文献169 gLv|Hu7
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 4 -)'a} O
6.5.1设计目的169 Q(SVJ
6.5.2设计任务及要求169 ?]%JQ]Gf*
6.5.3设计原理概述169 FFXDt"i2
6.5.4设计实现171 d
q=>- ^o
参考文献178 _'&N 0 1
6.6基于MATLAB的相关识别178 v +-f
pl&
6.6.1设计目的178 eeIh }t>[
6.6.2设计任务及要求178 iO=xx|d
6.6.3设计原理概述178 gr %8
O-n
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 L'{ ;V\d
参考文献183 4GJ1P2
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 ={' "ATX(U
6.7.1设计目的183 zb9^ii$g
6.7.2设计任务及要求183 RAR0LKGX
6.7.3设计原理概述183 j`^':!
6.7.4设计实现185 0z?b5D;
参考文献187 @k~?h=o\b
6.8基于MATLAB的激光束合成187 Du3O mXMk
6.8.1设计目的187 zM6 yUEg
6.8.2设计任务及要求188 ~^/zCPy[w
6.8.3设计原理概述188 Z&8
7Aj
6.8.4设计实现188 H3{x; {.b
参考文献193 sh.xp8^)^>
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 t
K;E&:
6.9.1设计目的194 1A^iUC5)
6.9.2设计任务及要求194 $w%oLI@kl
6.9.3设计原理概述194 p>v,b&06
6.9.4设计实现197 U`q[5U"
参考文献200 E%ea o$
6.10基于MATLAB的人脸识别200 J<DV7zV
6.10.1设计目的200 Wu)ATs }
6.10.2设计任务及具体要求201 xrx{8pf
6.10.3基本原理概述201 eux _tyC
6.10.4设计方案及验证201 ANSv ZqKh
6.10.5结论208 zO{$kT \r&
参考文献208
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