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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。 36x5 q 1 《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。 m-Z'K_oQ 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。 G>_42Rp Hz!U_? 第一部分 语言篇 -6em*$k^ 第1章MATLAB语言概述3 9 :K 1.1MATLAB简介3 `ohF?5J, 1.1.1MATLAB的发展历程3 G]m[S- 1.1.2MATLAB的主要特点3 ^cPo{xf 1.2MATLAB的系统组成4 u$Pf.# 1.2.1MATLAB开发环境4 i SAidK, 1.2.2MATLAB数学函数库5 l?yZtZ8 1.2.3MATLAB语言5 VAF:Z 1.2.4MATLAB图形处理系统5 YN5OuKMUd' 1.2.5MATLAB程序接口5 @y;tk$e 1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 Y|x6g(b 1.3.1MATLAB R2014a的安装5 'EH 1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 "x=@,*Bk 1.4MATLAB R2014a的工作环境8 3
4A&LBwC 1.4.1菜单和工具栏9 5wE !_ng>| 1.4.2命令行窗口10 9>.<+b(>!' 1.4.3工作区11 !Wdt:MUI8 1.5MATLAB R2014a帮助系统11 ]Nd'%M 1.5.1帮助窗口11 J 4'! 1.5.2帮助命令12 +n8I(l= 1.5.3演示系统(Demos)13 !5'
8a5 1.5.4帮助系统导航浏览器13 DoCQFSL 1.5.5远程帮助系统14 8^ ~ZNU-~v 1.6MATLAB的基本操作命令14 !w;A= 1.6.1通用命令和编辑键14 1TD&&EC 1.6.2文件管理15 9bzYADLI 1.7MATLAB使用初步16 (X`t"*y" 习题16
$V {- @= 第2章MATLAB的基本语法17 Ph!KL\ 2.1数据类型17 ru6H nLhL 2.1.1数值类型17 NkjQyMF 2.1.2字符串17 ''\cBM!
2.1.3逻辑类型19 zOdasEd8! 2.1.4元胞数组20 )*$ 2.1.5构架数组21 (J,Oh 2.1.6函数句柄(function)21 ]5)&36 2.2变量22 g:HbmXOBpj 2.2.1变量命名的规则22 x"C93ft[ 2.2.2变量的赋值22 ezq
q@t9 2.2.3MATLAB变量的显示23 A0N ;VYv 2.2.4MATLAB变量的存取24 +G=C~X 2.3数组及向量运算24 dn.c#,Y 2.3.1数组和向量的创建24 EK- bvZ 2.3.2数组的寻址27 m(7_ZiL= 2.3.3数组的运算27 |)P;%Fy9 2.3.4向量运算29 as!|8JE` 2.4矩阵及其运算30 $Bwvw)(% 2.4.1矩阵的创建30 gQ+_&'C 2.4.2矩阵的运算31 eQ)ioY 2.4.3矩阵的常用函数运算33 abk:_ 2.5多项式及其运算34 3z/O`z 2.5.1多项式的构造34 <&m 2.5.2多项式的运算34 j"$b%| 2.5.3多项式拟合36 0\ytBxL 2.6符号运算37 s)7`r6w 2.6.1基本符号对象37 t;a}p_> 2.6.2符号表达式38 HjF'~n 2.6.3符号表达式的运算38 aid)q&AcQ 2.6.4常用的符号运算39 T?}=k{C] 2.7MATLAB绘图40 },QFyT 2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 DkMC!Q\ 2.7.2二维绘图41 V:"\(Y 2.7.3图形修饰43 UNH}*]u4` 2.7.4三维绘图46 V{aIhH>P 2.7.5特殊图形48 <wGTs6 2.7.6四维图形50 m5Laq'~0_ 2.8MATLAB程序设计51 fO}1(%}d 2.8.1M文件编辑器51 D]>86& 2.8.2命令文件53 ?Kz`
O>"6 2.8.3函数文件53 `9"jHw`D 2.8.4M文件的规则54 !\|@{UJk/ 2.8.5全局变量与局部变量54 nh.v?| 2.8.6程序流控制55 Z YO/'YW 2.8.7程序设计举例58 '~6CGqU* 2.8.8程序设计的基本原则60 >a]
s 习题60 MS^hsUj} 参考文献62 ?B31t9 ++RmaZ 第二部分 应用篇 <h>fip3o 第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 _f2iz4 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 o>k-~v7 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.')\4< 3.1.2电矢量垂直入射面66 WRyv
>Y 3.1.3菲涅耳公式66 KB-#):' 3.2光的干涉68 E]Gq!fA&< 3.2.1波的叠加原理68 Fl(ZKpSZU 3.2.2光波的干涉71 |`9zE] 3.2.3杨氏干涉实验71 y]z# ?? 3.2.4牛顿环74 :QY 9p T 3.2.5迈克尔逊干涉仪75 gYIYA"xN` 3.3光的衍射79 C4d1*IQk 3.3.1光的衍射现象79 ON=ley 3.3.2矩孔和圆孔衍射82 K1:)J.ca_ 3.3.3光栅衍射83 '$ nGtB5 3.4光的偏振84 nQ*oOxe|X 3.4.1光波的偏振态84 s5|)4Zac 3.4.2光波的偏振态的仿真85 9Yne=R/] 3.5平行光束通过透镜聚焦87 =:}DD0o* 3.5.1平凸透镜光线追迹87 \}&w/.T 参考文献90 Xpz-@fqKdf 第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 8k}CR)3@C 4.1信息光学函数91 5N}|VGN 4.1.1矩形函数91 24k}~"We 4.1.2阶跃函数93 Olrw>YbW 4.1.3符号函数94 ;Cpm3at 4.1.4sinc函数94 g}`CdVQ2M< 4.1.5高斯函数95 )n61IqrW 4.2傅里叶变换97 Zl/+HU~ 4.3卷积定理99 VH*(>^OfF 4.4傅里叶透镜的仿真101 &%51jM< 4.5计算全息103 d`*vJ#$>2 4.5.1全息透镜103 zT 40,rk 4.4.2二元傅里叶变换全息图105 w0OK.fj 参考文献107 V^H47O;VC 第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 iFT3fP'> 5 5.1图像及数字图像简介108 5%$kAJZC- 5.1.1索引图像108 D#(Pg 5.1.2RGB图像109 +n]Knfi 5.1.3二值图像109 #.K&]OV/88 5.1.4灰度图像109 1KEPD@0oxx 5.2数字图像的读取、显示及输出110 BbhdGFG1 5.2.1图像的读取110 {i?K~|
h 5.2.2图像的显示110 J)~=b_'< 5.2.3图像的输出112 XX;%:?n 5.2.4添加颜色条112 RLr-xg$K-t 5.3图像类型的转化113 r!=VV!XZ 5.3.1dither函数113 je0 ?iovY 5.3.2gray2ind函数114 zXO.NSC[ 5.3.3im2bw函数115 ^E8Hv 5.3.4rgb2gray函数116 RozsRt;i 5.3.5rgb2ind函数116 !S<~(Ujyw 5.4图像的代数操作117 7~g0{W>Zm 5.4.1图像的相加117 XBBRB<l) 5.4.2图像的相减119 t)ry)[Dxv 5.4.3图像的相乘121 r F-yD1 5.4.4图像的相除121 {=Y&q~:8v 5.5图像的对比度增强123 Kqjeqr@) 5.5.1线性变换123 -M9
4 F 5.5.2非线性变换123 jP]'gQ!-w 5.6图像的锐化124 uSbg*OA 5.6.1边界提取和锐化124 &wvv5Vd 5.6.2锐化滤波器125 F:U_gW? 5.7图像的边缘检测127 [! o-F; 5.7.1边缘检测算子127 YLr2j 7 5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 a_x6 v* 5.8基于灰度的图像分割131 ,1kV9_x 5.9图像的膨胀与腐蚀134 9t gkAU` 5.9.1膨胀和腐蚀134 L*38T\ 5.9.2结构元素134 3sNq3I 5.9.3膨胀的MATLAB实现135 Tj#XsD?J 5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 Gj?q+-d!(5 参考文献136 sJvn#cS suSIz 7:
第三部分 实例篇 %dQX d] 第6章课程设计综合实例139 F!<x;h( 6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 (x!bZ,fu 6.1.1设计目的139 YEj U3^@ 6.1.2设计任务及具体要求139 1jb@nxRjO 6.1.3基本原理概述139 kDQXPp 6.1.4设计方案及验证140 cke[SUH, 参考文献148 "+60B0>sc 6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 glUP 6.2.1设计目的148 mUw,q;{ 6.2.2设计任务及要求148 }2{#=Elh 6.2.3设计原理概述149 z@j&vW 6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 `z.#O\@o 参考文献154 Q.yoxq 6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 v|z1nD!?] 6.3.1设计目的154 0]HIc 6.3.2设计任务及要求155 gsH_pG-jU 6.3.3设计原理概述155 x(~l[hT 6.3.4MATLAB仿真实现155 Ws@s(5r 参考文献160 TjdY Ck]' 6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 |@F<ajlV 6.4.1设计目的161 5 Da(DA 6.4.2设计任务及要求161 y.2 SHn0 6.4.3设计原理概述161 4RNzh``u 6.4.4设计实现163 (@9-"W 参考文献169 Z$@Nzza- 6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 x$*OglaS 6.5.1设计目的169 aDESO5 6.5.2设计任务及要求169 +{Ttv7l_2 6.5.3设计原理概述169 *,u{~(thR 6.5.4设计实现171 xOH@V4z: 参考文献178 ;8UHPDnst 6.6基于MATLAB的相关识别178 N 2\,6 < 6.6.1设计目的178 t!LvV.g+ 6.6.2设计任务及要求178 v>6r|{ 6.6.3设计原理概述178 .*{LPfD| 6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 ]MyWB<9M 参考文献183 lDzVc`c 6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 H^~!t{\ 6.7.1设计目的183
b%6_LK[ 6.7.2设计任务及要求183 tFCeE=4% 6.7.3设计原理概述183 9,IGZ55C 6.7.4设计实现185 9b>a<Z
参考文献187 IZGty=Q_ 6.8基于MATLAB的激光束合成187 "A7tb39* 6.8.1设计目的187 uWSG+ 6.8.2设计任务及要求188 ,h"M{W$ 6.8.3设计原理概述188 wSGUNP9 6.8.4设计实现188 vnE,}(M 参考文献193 1x]G/I* 6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 H4U;~)i 6.9.1设计目的194 >*&[bW'}? 6.9.2设计任务及要求194 w$_ooQ(_;Q 6.9.3设计原理概述194 /@K?W=w4 6.9.4设计实现197 ugz1R+f_4{ 参考文献200 d{Z 6.10基于MATLAB的人脸识别200 H3JWf
MlW 6.10.1设计目的200 iPao54Z 6.10.2设计任务及具体要求201 lxbZM9A2 6.10.3基本原理概述201 TA*49Qp 6.10.4设计方案及验证201 };|'8'5 6.10.5结论208 D*b>
l_ 参考文献208
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