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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。 TUw^ KSa
《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。 d(3F:dbk
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。 r/$+'~apTk
9TIyY`2!
第一部分 语言篇 mS p -
第1章MATLAB语言概述3 Hzcy '
1.1MATLAB简介3 9z$]hl
1.1.1MATLAB的发展历程3 IEfzu L<v
1.1.2MATLAB的主要特点3 CC0@RU
1.2MATLAB的系统组成4 5Q#;4
1.2.1MATLAB开发环境4 =Mzg={)v
1.2.2MATLAB数学函数库5 @zL)R b%P$
1.2.3MATLAB语言5 +dX1`%RR[
1.2.4MATLAB图形处理系统5 Dd-;; Y1C
1.2.5MATLAB程序接口5 w17\ \[
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 {>H#/I8si
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 iS&~oj_-%
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 an_qE}P
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 b' Pq [ )
1.4.1菜单和工具栏9 Zf68 EB
1.4.2命令行窗口10 |s-q+q{|
1.4.3工作区11 WPygmti}Be
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 ,d(F|5 M:
1.5.1帮助窗口11 veF l0ILd
1.5.2帮助命令12 VUC
1.5.3演示系统（Demos）13 h!5^d!2,
1.5.4帮助系统导航浏览器13 :y== O4
1.5.5远程帮助系统14 '%_1eaH
1.6MATLAB的基本操作命令14 $#2ik~]>
1.6.1通用命令和编辑键14 ?VrZM
1.6.2文件管理15 k _/hgO
1.7MATLAB使用初步16 7?-eR-
习题16 I MIZ #/
第2章MATLAB的基本语法17 t
j&+HC
2.1数据类型17 (f#QETiV
2.1.1数值类型17 /=w9bUj5v
2.1.2字符串17 f u?5gzT+b
2.1.3逻辑类型19 b Gq 0k&
2.1.4元胞数组20 )f-u x5
2.1.5构架数组21 %Fig`qX
2.1.6函数句柄（function）21 X0 O0Y>"
2.2变量22 F`S OF O
2.2.1变量命名的规则22 79U
Th@r}
2.2.2变量的赋值22 jIv%?8+%
2.2.3MATLAB变量的显示23 3v)v92;
2.2.4MATLAB变量的存取24 .281;] =
2.3数组及向量运算24 >8_#L2@
2.3.1数组和向量的创建24 py`RH )
2.3.2数组的寻址27 -CfGWO#Gbx
2.3.3数组的运算27 s\i=-`
2.3.4向量运算29 W6ZXb_ X
2.4矩阵及其运算30 aehGT |
2.4.1矩阵的创建30 `,i'vb`W#b
2.4.2矩阵的运算31 DE|r~TQ
2.4.3矩阵的常用函数运算33 v+U (
# "
2.5多项式及其运算34 oEbgyT gB
2.5.1多项式的构造34 .yE!,^j.gB
2.5.2多项式的运算34 j2# nCU54Z
2.5.3多项式拟合36 Qna
^Ry?6)
2.6符号运算37 /%C6e
)7BL
2.6.1基本符号对象37 ;v'7l>w3\w
2.6.2符号表达式38 xnmIo?
hC
2.6.3符号表达式的运算38 :-ZE~b HJ
2.6.4常用的符号运算39 ztf
VXmi'
2.7MATLAB绘图40 CXks~b3SD
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 ;"SnCBt:>
2.7.2二维绘图41 <8Ek-aNNt
2.7.3图形修饰43 WLW' .
2.7.4三维绘图46 /AV
[g^x2
2.7.5特殊图形48 =Xh^@ OR
2.7.6四维图形50 _/ bF t6
2.8MATLAB程序设计51 wNL!T6"G
2.8.1M文件编辑器51 ljV tFm<
2.8.2命令文件53 h^^zR)EVb
2.8.3函数文件53 *cx mQ
2.8.4M文件的规则54 3":ef|w]
2.8.5全局变量与局部变量54 =MDir $1Z
2.8.6程序流控制55 kCfSF%W&
2.8.7程序设计举例58 : Q X~bq
2.8.8程序设计的基本原则60 eT1b88_
习题60 _=E))Kp{z
参考文献62 | qtdmm
x3=W{Fv@4
第二部分 应用篇 p
2x OjS1
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 mbxJS_P
3.1平面电磁波在不同媒介分界面上的入射、反射和折射65 o0$R|/>i
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 qKt8sxg
3.1.2电矢量垂直入射面66 I Gv_s+O-*
3.1.3菲涅耳公式66 . +> w0FG.
3.2光的干涉68 Q:eIq<erY
3.2.1波的叠加原理68 2
P+RfE`o
3.2.2光波的干涉71 ;Q&38qI
3.2.3杨氏干涉实验71 u8qL?Aj^
3.2.4牛顿环74 WRU/^g3O@'
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 k%E9r'A c
3.3光的衍射79 xEQ2iCeC
3.3.1光的衍射现象79 v#&r3ZW0
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 w{k8Y?
3.3.3光栅衍射83 kf\n
3.4光的偏振84 v{ `Z
3.4.1光波的偏振态84 j*f%<`2`j
3.4.2光波的偏振态的仿真85 d=V4,:=S
3.5平行光束通过透镜聚焦87 jUt rFl
3.5.1平凸透镜光线追迹87 ;~T)pG8IS
参考文献90 _'<V<OjVM!
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 K K4>8zGR
4.1信息光学函数91 #Z<pks2
y
4.1.1矩形函数91 A] R7H1
4.1.2阶跃函数93 ,6S a
4.1.3符号函数94 11}sRu/
4.1.4sinc函数94 R9&T0Q f
4.1.5高斯函数95 ms'&.u&<
4.2傅里叶变换97 {Uxa h
4.3卷积定理99 DR3M|4[
4.4傅里叶透镜的仿真101 LqIMU4Ex
4.5计算全息103 c: I1XC
4.5.1全息透镜103 -v?,{?$0
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 6 G X'&z
参考文献107 MuB8gSu
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 rubqk4
5.1图像及数字图像简介108 #n %?}
5.1.1索引图像108 58zs% +F
5.1.2RGB图像109 dVc;Tt
5.1.3二值图像109 zOYkkQE3mJ
5.1.4灰度图像109 IrQ8t!
5.2数字图像的读取、显示及输出110 *V#v6r7<Y/
5.2.1图像的读取110 Fn$/ K
5.2.2图像的显示110 }l$M%Ps!a
5.2.3图像的输出112 L(TO5Y]
5.2.4添加颜色条112 y@]4xLB]
5.3图像类型的转化113 xP*9UXZ4P
5.3.1dither函数113 &N1C"Eov?
5.3.2gray2ind函数114 d='z^vHK
5.3.3im2bw函数115 zYpIG8"o5
5.3.4rgb2gray函数116 udtsq"U_%
5.3.5rgb2ind函数116 }<7Dyn,
5.4图像的代数操作117 EceZ1b
5.4.1图像的相加117 I9*o [Jp5
5.4.2图像的相减119
r4t|T^{sl
5.4.3图像的相乘121 }Bw=2 ~
5.4.4图像的相除121 $D5[12X
5.5图像的对比度增强123 G?\o_)IJ
5.5.1线性变换123 _ / j44q
5.5.2非线性变换123 eHK}U+"\
5.6图像的锐化124 FW#Lf]FJ
5.6.1边界提取和锐化124 =bs4*[zq
5.6.2锐化滤波器125 }D
dg
5.7图像的边缘检测127 WI O V
5.7.1边缘检测算子127 +P|$ T :b
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 a<t UpI$
5.8基于灰度的图像分割131 S1uW`zQ!+_
5.9图像的膨胀与腐蚀134 . hHt+
5.9.1膨胀和腐蚀134 & =|W95
5.9.2结构元素134 qMYR\4"$
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 a$#, 'UB
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 95(c{
l/
参考文献136 deaxb8' 7
B;4hI?
第三部分 实例篇 ]]o7e j
第6章课程设计综合实例139 1w+On JI?
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 Xn.zN>mB
6.1.1设计目的139 e;x`C
6.1.2设计任务及具体要求139 L6BHh_*E
6.1.3基本原理概述139 kr8NKZ/
6.1.4设计方案及验证140 Xfx(X4$ 9
参考文献148 U"-mLv"|
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 y[q W>
6.2.1设计目的148 M<7 <L
6.2.2设计任务及要求148 ", E6)r
6.2.3设计原理概述149 :*t v`:;p
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 =N<Hc:<t4
参考文献154 ^]'p927
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 +<:p`%
6.3.1设计目的154 51`w.ri
6.3.2设计任务及要求155 S) V uT0
6.3.3设计原理概述155 Ec_
G9&
6.3.4MATLAB仿真实现155 *bn9j>|iv
参考文献160 h1fJ`WT6,
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 'Twi
@I
6.4.1设计目的161 5
W(iU
6.4.2设计任务及要求161 wX#\\Jgi
6.4.3设计原理概述161 dcU|y%k%
6.4.4设计实现163 Y+upZ@Ga
参考文献169 }y|% wym
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 XT>e/x9'
6.5.1设计目的169 cWFv YF
6.5.2设计任务及要求169 $0LlaN@e
6.5.3设计原理概述169 QI= SR
6.5.4设计实现171 G D [~4G
参考文献178 -# <,i '
6.6基于MATLAB的相关识别178 sf\;|`}
6.6.1设计目的178 W7(OrA!
6.6.2设计任务及要求178 }E>2U/wpXY
6.6.3设计原理概述178 U {>!`RN
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 )yJe h
参考文献183 "T}J|28Z
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 l BQ|=
6.7.1设计目的183 H _3gVrP_
6.7.2设计任务及要求183 8>pFpS
6.7.3设计原理概述183 [FiXsYb.8
6.7.4设计实现185 KN}[N+ V>
参考文献187 ;i:U oyi
6.8基于MATLAB的激光束合成187 m
7 Fz&bN
6.8.1设计目的187 9%zR ? u
6.8.2设计任务及要求188
\SLYqJ~m
6.8.3设计原理概述188 u8o7J(aQsR
6.8.4设计实现188 J\;~(:
~
参考文献193 v{ % /aw
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 "a,Tc2xk
6.9.1设计目的194 n]j(tP
6.9.2设计任务及要求194 [dzb{M6_
6.9.3设计原理概述194 !)\`U/.W
6.9.4设计实现197 7# g C(&\A
参考文献200 aD&10b9`
6.10基于MATLAB的人脸识别200 P@5^`b|
6.10.1设计目的200 ;<&s _C3
6.10.2设计任务及具体要求201 x _@ev-
6.10.3基本原理概述201 O-y"]Wrv
6.10.4设计方案及验证201 OOk53~2id
6.10.5结论208 eQ9x l
参考文献208
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