| huyidu |
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。 %8Z,t+' 《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。 kXr%73s 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。 +0 MKh Xd6y7s 第一部分 语言篇 W<Lrfo&=Y] 第1章MATLAB语言概述3 5o/rV.I 1.1MATLAB简介3 ThxrhQ
q[+ 1.1.1MATLAB的发展历程3 iIFQRnpu;3 1.1.2MATLAB的主要特点3 Os{qpR^<I: 1.2MATLAB的系统组成4 3_$eQ`AAA 1.2.1MATLAB开发环境4 z"3c+?2 1.2.2MATLAB数学函数库5 5qy}~dQ 1.2.3MATLAB语言5 SOmn2
} 1.2.4MATLAB图形处理系统5 tOw
0(-:iq 1.2.5MATLAB程序接口5 &[kgrRF@HU 1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 :3f2^(b~^ 1.3.1MATLAB R2014a的安装5 C)j)j& 1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 %jkPrI 1.4MATLAB R2014a的工作环境8 e`r;`a& 1.4.1菜单和工具栏9 +0Gep}&z. 1.4.2命令行窗口10 O 0#Jl8 1.4.3工作区11 Bv8C_-lV/ 1.5MATLAB R2014a帮助系统11 zwtsw [. 1.5.1帮助窗口11 vXbT E$ 1.5.2帮助命令12 `Tj}4f 1.5.3演示系统(Demos)13 4:$>,D\ 1.5.4帮助系统导航浏览器13 DOe KW 1.5.5远程帮助系统14 M-N2>i# 1.6MATLAB的基本操作命令14 !Yu-a! 1.6.1通用命令和编辑键14 F/sBr7I 1.6.2文件管理15 Gq/6{eRo\ 1.7MATLAB使用初步16 T;@>O^ 习题16 Wi^rnr'Ss 第2章MATLAB的基本语法17 SWpUVZyd 2.1数据类型17 ?LI9F7n 2.1.1数值类型17 yU,xcq~l 2.1.2字符串17 :N*T2mP 2.1.3逻辑类型19 I&8m5F?$` 2.1.4元胞数组20
c^s> 2.1.5构架数组21 yipD5,TC 2.1.6函数句柄(function)21 @88i/ Z_ 2.2变量22 Y)}%SP>, 2.2.1变量命名的规则22 f)Q]{ cb6 2.2.2变量的赋值22 +E|ouFI 2.2.3MATLAB变量的显示23 N?0y<S ?! 2.2.4MATLAB变量的存取24 Hs=N0Sk]j 2.3数组及向量运算24 &pjV4m|j< 2.3.1数组和向量的创建24 ,hLSRj{ 2.3.2数组的寻址27 k &iDJt 2.3.3数组的运算27 a
+yI2s4Z 2.3.4向量运算29 UUu-(H-J 2.4矩阵及其运算30 #G` , 2.4.1矩阵的创建30 JyC&L6[]Z 2.4.2矩阵的运算31 ]31XX= 2.4.3矩阵的常用函数运算33 9ox|.68q 2.5多项式及其运算34 0WE1}.J< 2.5.1多项式的构造34 W'h0Zg 2.5.2多项式的运算34 ^85n9a?8 2.5.3多项式拟合36 ,$zlw\ 2.6符号运算37 v9m;vWp 2.6.1基本符号对象37 1D p@n 2.6.2符号表达式38 y*h1W4:^- 2.6.3符号表达式的运算38 2BX GVo 2.6.4常用的符号运算39 ~49N 2.7MATLAB绘图40 T% 13 ' 2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 5!jNL~M 2.7.2二维绘图41 k_>Fw>Y 2.7.3图形修饰43 6\fMzm
2.7.4三维绘图46 #0hNk%X= 2.7.5特殊图形48 YQV?S 2.7.6四维图形50 ;'QY<,p[e 2.8MATLAB程序设计51 [Am`5&J 2.8.1M文件编辑器51 Q &7)vs 2.8.2命令文件53 V!77YFen % 2.8.3函数文件53 F] ?@X 2.8.4M文件的规则54 _T|H69 J 2.8.5全局变量与局部变量54 4bev*[k 2.8.6程序流控制55 %m{.l4/!O 2.8.7程序设计举例58 C]yQ "b 2.8.8程序设计的基本原则60 w&yGYHg 习题60 |\|)j>[i 参考文献62 |"YA<e
%
(
*>/w$% 第二部分 应用篇 6w"( y~c1 第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 N&^xq_ 9& 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 wK'! xH^ 3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 p^igscPF6 3.1.2电矢量垂直入射面66 T<+ht8&M8 3.1.3菲涅耳公式66 +6hl@Fm( 3.2光的干涉68 r<X 4ER 3.2.1波的叠加原理68 Afy .3T @) 3.2.2光波的干涉71 g:DTVq 3.2.3杨氏干涉实验71 ,{{#a*nd 3.2.4牛顿环74 h!G^dW. 3.2.5迈克尔逊干涉仪75 3<Z'F}lg 3.3光的衍射79 /ggkb8<3 3.3.1光的衍射现象79 mw(c[.*% 3.3.2矩孔和圆孔衍射82 5rml Aq 3.3.3光栅衍射83 WVWS7N\ 3.4光的偏振84 ihiuSF<NaQ 3.4.1光波的偏振态84 ]oeuIRyQ 3.4.2光波的偏振态的仿真85 Q:kVCm/; 3.5平行光束通过透镜聚焦87 Y62u%':X 3.5.1平凸透镜光线追迹87 TD{=L*{+ 参考文献90 /MKNv'5&!% 第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 $xA J9_2P 4.1信息光学函数91 Lo9G4Cu 4.1.1矩形函数91 Xqg.kX 4.1.2阶跃函数93 ~mK-8U4>K, 4.1.3符号函数94 x*h `VS(?6 4.1.4sinc函数94 _}zo
/kDA 4.1.5高斯函数95 UW hn1N 4.2傅里叶变换97 hD6JW- 4.3卷积定理99 c.(Ud`jc 4.4傅里叶透镜的仿真101 sq~+1(X 4.5计算全息103 t{Hh&HX 4.5.1全息透镜103 XLZ j 4.4.2二元傅里叶变换全息图105 @A2/@]H Bm 参考文献107 to&N22a$ 第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 CZJHE> 5.1图像及数字图像简介108 L19MP 5.1.1索引图像108 .]j#y9>&w% 5.1.2RGB图像109 -@ZzG uS( 5.1.3二值图像109 Ht|",1yr+ 5.1.4灰度图像109 #vj#! 1
5.2数字图像的读取、显示及输出110 +urS5c*
j 5.2.1图像的读取110 S<eZ d./p6 5.2.2图像的显示110 ovd^,?ib 5.2.3图像的输出112 lf%b0na?r 5.2.4添加颜色条112 -9OMn}w/* 5.3图像类型的转化113 TBZ-17+ 5.3.1dither函数113 #\pP2
5.3.2gray2ind函数114 cBifZv*l 5.3.3im2bw函数115 ~reQV6oQua 5.3.4rgb2gray函数116 (PS$e~Hs 5.3.5rgb2ind函数116 _W0OM[ 5.4图像的代数操作117 CKv&Re 5.4.1图像的相加117 vWU%ST 5.4.2图像的相减119 )=jT_?9b
5.4.3图像的相乘121 \6 \hnP 5.4.4图像的相除121 H\^VqNK" 5.5图像的对比度增强123 !8xKf*y 5.5.1线性变换123 yS[z2:! 5.5.2非线性变换123 ybZ} 5.6图像的锐化124 i8Fs0U4" 5.6.1边界提取和锐化124 3`58ah 5.6.2锐化滤波器125 2GSgG.%SSM 5.7图像的边缘检测127 ?"{QK:` 5.7.1边缘检测算子127 },DyU 5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 \F 3C=M@: 5.8基于灰度的图像分割131 P*pbwV#| 5.9图像的膨胀与腐蚀134 m@ i2# 5.9.1膨胀和腐蚀134 )xB$LJM8 5.9.2结构元素134 LZ~2=Y<
U( 5.9.3膨胀的MATLAB实现135 7p)N_cJD 5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 br0u@G 参考文献136 J?Ck4dQ $^}[g9]1 第三部分 实例篇 k}D[Hp:m 第6章课程设计综合实例139 r4E`'o[ 6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 XwcMt r* 6.1.1设计目的139 4P|$LkI 6.1.2设计任务及具体要求139 #G3` p!" 6.1.3基本原理概述139 Q[M (Wqg 6.1.4设计方案及验证140 1Gsw-a;a 参考文献148 /xcJo g~F, 6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 Mx8Gu^FW.d 6.2.1设计目的148 bA}Z0a 6.2.2设计任务及要求148 %X;7--S%?g 6.2.3设计原理概述149 |/VL35b 6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 =H[\%O~?b 参考文献154 RI-A"cc6A 6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 A2y6UzLYD 6.3.1设计目的154 eUt=n)*` 6.3.2设计任务及要求155 +UzXN$73 6.3.3设计原理概述155 4E2yH6l 6.3.4MATLAB仿真实现155 OU!nN>ln 参考文献160 8O6_iGTBh 6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 || [89G 6.4.1设计目的161 *C\(wL 6.4.2设计任务及要求161 LfEvc2
v=g 6.4.3设计原理概述161 z!$gVWG 6.4.4设计实现163 3:lDL2 参考文献169 EZ<80G 6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 ~\$=w10 6.5.1设计目的169 /}Yqf`CZy 6.5.2设计任务及要求169 F;u7A]H^ 6.5.3设计原理概述169 1Ao6y.S 6.5.4设计实现171 , 9mgYp2 参考文献178 ;7rd;zJ 6.6基于MATLAB的相关识别178 )\wuesAO 6.6.1设计目的178 4U?<vby 6.6.2设计任务及要求178 ^ Hg/P8q 6.6.3设计原理概述178 "V4Q2T
T 6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 o~#f1$|Xn 参考文献183 &|b4\uj9 6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 I5qM.@%zB 6.7.1设计目的183 .s2$al 6.7.2设计任务及要求183 ca(U!T68 6.7.3设计原理概述183 1AF%-<`?s 6.7.4设计实现185 w$j{Hp6m 参考文献187 x?
N.WABr; 6.8基于MATLAB的激光束合成187 /Pvk),ca 6.8.1设计目的187 @RGDhwS47 6.8.2设计任务及要求188 hGI+:Js6 6.8.3设计原理概述188 >7'+ye6z 6.8.4设计实现188 */w7?QOv 参考文献193 edijfhn 6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 r?p[3JJ;mG 6.9.1设计目的194 l$a?A[M$ 6.9.2设计任务及要求194 D9BQID$R 6.9.3设计原理概述194 y<uAp 6.9.4设计实现197 fN)x#? 参考文献200 v^SsoX>WMH 6.10基于MATLAB的人脸识别200 D`pQ7 6.10.1设计目的200 2no$+4+z 6.10.2设计任务及具体要求201 "_< 9PM1t 6.10.3基本原理概述201 r|GY]9 6.10.4设计方案及验证201 bO3GVc+S 6.10.5结论208 sb^mLH] 3 参考文献208
|
|