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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。 e]!`94f
《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- "a z]
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。 `{w|2 [C3
v%`k*n ':
第一部分 语言篇 !F6rcDK I
第1章MATLAB语言概述3 &u"mFweS
1.1MATLAB简介3 lv.h?"M l
1.1.1MATLAB的发展历程3 i/8OC
1.1.2MATLAB的主要特点3 'd QGb-<_<
1.2MATLAB的系统组成4 mDwuJf8}
1.2.1MATLAB开发环境4 (NnE\2
1.2.2MATLAB数学函数库5 (Y&gse1}!
1.2.3MATLAB语言5 gQhYM7NP{5
1.2.4MATLAB图形处理系统5 qa: muW
1.2.5MATLAB程序接口5 2}P{7flDY
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 _ !"[Zr
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 9 XS>;<"2
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 o4rf[.z
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 `7`` 1TL
1.4.1菜单和工具栏9 6x!iL\Y~
1.4.2命令行窗口10 J + Y?'"r
1.4.3工作区11 vsA/iH.
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 Y>nQ <
1.5.1帮助窗口11 ?g K|R
1.5.2帮助命令12 f0g_Gn $
1.5.3演示系统（Demos）13 ;L],i<F
1.5.4帮助系统导航浏览器13 }D vT6
1.5.5远程帮助系统14
y(C',Xn
1.6MATLAB的基本操作命令14 8-L -W[
1.6.1通用命令和编辑键14 b\NY! )B
1.6.2文件管理15 ~:0U.v_V
1.7MATLAB使用初步16 %&'[? LXD
习题16 Xe
^NVF
第2章MATLAB的基本语法17 r5lPO*?Df
2.1数据类型17 (LVzE_`
2.1.1数值类型17 #; P- *P
2.1.2字符串17 [w FK!?
2.1.3逻辑类型19 +WxD=|p;
2.1.4元胞数组20 70R_O&f-k
2.1.5构架数组21 ,k:>Z&:
2.1.6函数句柄（function）21 j->5%y
2.2变量22 x f:|lQf
2.2.1变量命名的规则22 nob}}w] ~C
2.2.2变量的赋值22 ?|hY tV
2.2.3MATLAB变量的显示23 6SAYe%e
2.2.4MATLAB变量的存取24 i|!R*"
2.3数组及向量运算24 (f"LD8MJ/
2.3.1数组和向量的创建24 ]>+ teG: 4
2.3.2数组的寻址27 *'@T+$3s
2.3.3数组的运算27 *MCkezW7{
2.3.4向量运算29 (x[z=_I%`
2.4矩阵及其运算30 ``h* A
2.4.1矩阵的创建30 6099w0fR`
2.4.2矩阵的运算31 >bw q
2.4.3矩阵的常用函数运算33 )RT:u)N
2.5多项式及其运算34 * @ S+J$
2.5.1多项式的构造34 SmP&wNHQ f
2.5.2多项式的运算34 sdQ "[`~2R
2.5.3多项式拟合36 =^ x1: Ak
2.6符号运算37 vri<R 8
2.6.1基本符号对象37 -zm-|6[Wi
2.6.2符号表达式38 ^"J)^3j<
2.6.3符号表达式的运算38 N/B-u)?\:
2.6.4常用的符号运算39 <)oW
2.7MATLAB绘图40 VF:<q
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 5W_Rg:J{P
2.7.2二维绘图41 n 8) eC2 A
2.7.3图形修饰43 e yByAT~W,
2.7.4三维绘图46 A9y3B^\*
2.7.5特殊图形48 ~5~Cpu2v7
2.7.6四维图形50 Bh q]h
2.8MATLAB程序设计51 H7Ee0T(`
2.8.1M文件编辑器51 KD..X~Me
2.8.2命令文件53 JjH141 n%D
2.8.3函数文件53 @B>pPCowa
2.8.4M文件的规则54 KA9v?_@{ F
2.8.5全局变量与局部变量54 h}GzQr y1
2.8.6程序流控制55 ]M&KUgz
2.8.7程序设计举例58 @t#Ju1Y
2.8.8程序设计的基本原则60 I KeO&]k
习题60 rhwjsC6
参考文献62 YGCBDH%6
1n>(CwLG"
第二部分 应用篇 ? wZ`U
Oi
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 =D^R,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 ggzcANCD<
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 6"U$H$i.G
3.1.2电矢量垂直入射面66 /V E|F Ts
3.1.3菲涅耳公式66 G@6F<L~$1
3.2光的干涉68 z7]GZ F
3.2.1波的叠加原理68 ~|8-Mo1ce
3.2.2光波的干涉71 `z6I][Uf
3.2.3杨氏干涉实验71 39Tlt~Psz
3.2.4牛顿环74 _h P7hhR
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 d01]5'f?o
3.3光的衍射79 E Ks4N4k
3.3.1光的衍射现象79 zXv2plw(
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 6fw2 ;$x"
3.3.3光栅衍射83 @`:z$ 52
3.4光的偏振84 /
#D R|
3.4.1光波的偏振态84 !TP KD
3.4.2光波的偏振态的仿真85 1c*Xm MB
3.5平行光束通过透镜聚焦87 7NQEn Al
3.5.1平凸透镜光线追迹87 1C< @QrT
参考文献90 !,JV<( 7k
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 =$F<Ac;&
4.1信息光学函数91 \ H!Klp
4.1.1矩形函数91 ~y8KQ-1n"
4.1.2阶跃函数93 #-bz$w#*
4.1.3符号函数94 Z3z"c
B
4.1.4sinc函数94 )cB O_
4.1.5高斯函数95 vW`[CEm^X
4.2傅里叶变换97 %. W56
4.3卷积定理99 }<=_&n
4.4傅里叶透镜的仿真101 \vqqs
4.5计算全息103 D[p`1$E-1v
4.5.1全息透镜103 Y aAOP'p
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 ^_G@a,
参考文献107 5T]dQ3[ v4
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 -5#cfi4^*
5.1图像及数字图像简介108 (A\\s$fE/1
5.1.1索引图像108 p?'&P!
5.1.2RGB图像109 -$cO0RSY
5.1.3二值图像109 O{ |Ug~
5.1.4灰度图像109 O c%W_Gb7
5.2数字图像的读取、显示及输出110 E{{Kz r2$
5.2.1图像的读取110 C,Vvb B
5.2.2图像的显示110 P$*9Z@
5.2.3图像的输出112 ]Yk)A.y
5.2.4添加颜色条112 b
r\_
5.3图像类型的转化113 28LYGrB
5.3.1dither函数113 EfGy^`, 'G
5.3.2gray2ind函数114 r&Qq,k oE
5.3.3im2bw函数115 ZP9x3MHe
5.3.4rgb2gray函数116 g,s^qW0vds
5.3.5rgb2ind函数116 #i=k-FA)H
5.4图像的代数操作117 9i+`,r
5.4.1图像的相加117 ].Xh=7&2{
5.4.2图像的相减119 )_ SpY\J
5.4.3图像的相乘121 N}KL'
5.4.4图像的相除121 U}DLzn|w
5.5图像的对比度增强123 y'm5Z-@o6
5.5.1线性变换123 !uqp?L^;
5.5.2非线性变换123 W(Rp@=!C
5.6图像的锐化124 & 6nLnMF8x
5.6.1边界提取和锐化124 s%^@@Dk
5.6.2锐化滤波器125 1\-r5e; BE
5.7图像的边缘检测127 Tb}op XYK
5.7.1边缘检测算子127 #M@~8dAH}M
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 h}4yz96WD
5.8基于灰度的图像分割131 4OFv#$[
5.9图像的膨胀与腐蚀134 %BF,;(P
5.9.1膨胀和腐蚀134 z[' 2
5.9.2结构元素134 $0|`h)&
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 ew<_2 Xy"<
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 iAZbh"I
参考文献136 r*9*xZ>8u
Ty} Y/jW
第三部分 实例篇 yf/i)
第6章课程设计综合实例139 4))N(m%3F
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 ZP '0=
6.1.1设计目的139 -quJX;~
6.1.2设计任务及具体要求139 t8M\
6.1.3基本原理概述139 *U +<Hv`C
6.1.4设计方案及验证140 fGoJP[ae
参考文献148 :Q8*MJ3&V
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 ~bsdy2&/q
6.2.1设计目的148 p4D.nB8
6.2.2设计任务及要求148 UjS+ Ddp
6.2.3设计原理概述149 3:T~$M `]
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 iP6?[pl8
参考文献154 ~I;|ipK4m
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 d|>/eb.R
6.3.1设计目的154 \}W !
6.3.2设计任务及要求155 jXPbj.
6.3.3设计原理概述155 wV-9T*QrM
6.3.4MATLAB仿真实现155 [,(+r7aB
参考文献160 ~ BMUea(
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 !,]2.:{0z
6.4.1设计目的161 & H8 %
6.4.2设计任务及要求161 qiH)J-
~GZ
6.4.3设计原理概述161 !*S,S{T8
6.4.4设计实现163 =\G`g #
参考文献169 z_Hkw3?
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 y?U@F/^}N
6.5.1设计目的169 Vh>|F}%E
6.5.2设计任务及要求169 @WNqD *)1
6.5.3设计原理概述169 _}F _Q5)
6.5.4设计实现171 s R/y |
参考文献178 NF7
6.6基于MATLAB的相关识别178 BS(jC
6.6.1设计目的178 q;*'V9#
6.6.2设计任务及要求178 r6GXmr
6.6.3设计原理概述178 m_.9 PZ
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 IwRP,MQ~
参考文献183 X *EseC
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 [w!T
6.7.1设计目的183 &XC P @@T
6.7.2设计任务及要求183 [5ncBY*A7
6.7.3设计原理概述183 xojt s;n
6.7.4设计实现185 ;" Aj80
参考文献187 2qojU%fiH
6.8基于MATLAB的激光束合成187 @ qi|}($
6.8.1设计目的187 Y=?{TX=6<[
6.8.2设计任务及要求188 <v/aquLN
6.8.3设计原理概述188 $41<ldJ
6.8.4设计实现188 (:F]@vT
参考文献193 vG7Mk8mIr
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 .)=*Yr M
6.9.1设计目的194 \GQRpJ#h1
6.9.2设计任务及要求194 ~`="tzr:
6.9.3设计原理概述194 y4l-o
6.9.4设计实现197 P_'{|M<?
参考文献200 V'tR
\b
6.10基于MATLAB的人脸识别200 OQ4Pk/-'
6.10.1设计目的200 `wZ
6.10.2设计任务及具体要求201 JdLPIfI^
6.10.3基本原理概述201 'IFA>}e7W
6.10.4设计方案及验证201 K\xnQeS <W
6.10.5结论208 `JY+3d,Ui
参考文献208
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