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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。 <ZdNPcT<s
《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。 x~^nlnKVf
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。 >$F]Ss)$
Z;s-t \C
第一部分 语言篇 1>{(dd?L
第1章MATLAB语言概述3 9\2&6H
1.1MATLAB简介3 b5R*]
1.1.1MATLAB的发展历程3 *@^0xz{\z
1.1.2MATLAB的主要特点3 E]Q)pZ{Jb
1.2MATLAB的系统组成4 >AJ|F)
1.2.1MATLAB开发环境4 //|Vj | =
1.2.2MATLAB数学函数库5 jyr#e
1.2.3MATLAB语言5 uU s>/+
1.2.4MATLAB图形处理系统5 :P~Ow z
1.2.5MATLAB程序接口5 4N&}hOM'S
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 ;;5i'h~?]J
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 kvn6
NiU
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 @d|9(, Q
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 RwWQ$Eb_s
1.4.1菜单和工具栏9 Qt 2hb
1.4.2命令行窗口10 <Z;BB)I&C`
1.4.3工作区11 AtI,& S#{
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 g~b'}^J
1.5.1帮助窗口11 @dNbL}qQ
1.5.2帮助命令12 ' iK0Wr
1.5.3演示系统（Demos）13 (WvA9s{/
1.5.4帮助系统导航浏览器13 u!W00;`L
1.5.5远程帮助系统14 ,d# 4Ib
1.6MATLAB的基本操作命令14 I5]zOKl VR
1.6.1通用命令和编辑键14 S y~ 1U
1.6.2文件管理15 75f.^4/%
1.7MATLAB使用初步16 F ReK
习题16 clNP9{
第2章MATLAB的基本语法17 \ :.p8`
2.1数据类型17 Pl4d(2
7
2.1.1数值类型17 /Y:Zqk3
2.1.2字符串17 9 pn1d .
2.1.3逻辑类型19 Pi f1sL6'
2.1.4元胞数组20 bkTj
Q
2.1.5构架数组21 & 7 LfNN`
2.1.6函数句柄（function）21 LJD"N# c
2.2变量22 2 6A#X
2.2.1变量命名的规则22 C'ZU .Y
2.2.2变量的赋值22 <>TBM^
2.2.3MATLAB变量的显示23 szHUHW~;J
2.2.4MATLAB变量的存取24 0/ $ sr;
2.3数组及向量运算24 i{2KMa{K
2.3.1数组和向量的创建24 N<x5:f#+
2.3.2数组的寻址27 J']W7!p
2.3.3数组的运算27 e]QkZg2?Yn
2.3.4向量运算29 U!4 ^;
2.4矩阵及其运算30 .;'xm_Gw<
2.4.1矩阵的创建30 tR3hbL$W
2.4.2矩阵的运算31 P\Jp E
2.4.3矩阵的常用函数运算33 PLD! BD
2.5多项式及其运算34 @)B_e*6>'
2.5.1多项式的构造34 !wgj$5Rw.
2.5.2多项式的运算34 SDkN
2.5.3多项式拟合36 ?4_;9MkN
2.6符号运算37 ` Oi@7 /oT
2.6.1基本符号对象37 DWI!\lK
2.6.2符号表达式38 u8*0r{ kOH
2.6.3符号表达式的运算38 s= :n<`Z2
2.6.4常用的符号运算39 KGIz)/eSg
2.7MATLAB绘图40 pmC@ fB
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 /bWV `*
2.7.2二维绘图41 <FP -]R)
2.7.3图形修饰43 ep5a BrN]"
2.7.4三维绘图46 5Ai
Yx}
2.7.5特殊图形48 _R]h]<TQ
2.7.6四维图形50 x K/`XY
2.8MATLAB程序设计51 k(MQ:9'|
2.8.1M文件编辑器51 W6 pS.}
2.8.2命令文件53 3]'3{@{} H
2.8.3函数文件53 SNQ+ XtoO
2.8.4M文件的规则54 ?@~F T1"6G
2.8.5全局变量与局部变量54 q9OIw1xQr*
2.8.6程序流控制55 |^ qW
2.8.7程序设计举例58 G 6][@q
2.8.8程序设计的基本原则60 X_h+\
7N>
习题60 L@/+u+j0
参考文献62 /<mc~S7
Y !` H_Qo
第二部分 应用篇 | c;S'36
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 :!%oQ QO
3.1平面电磁波在不同媒介分界面上的入射、反射和折射65 A#T;Gi
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 @t_<oOI2
3.1.2电矢量垂直入射面66 F?UL0Q|u v
3.1.3菲涅耳公式66 oR+Fn}mG
3.2光的干涉68 I0Vm^\8
3.2.1波的叠加原理68 { Z |C
3.2.2光波的干涉71 ^3e l-dZ
3.2.3杨氏干涉实验71 ? f%@8%px
3.2.4牛顿环74 .N%$I6w
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 cJt#8P
3.3光的衍射79 h.67] U7m
3.3.1光的衍射现象79 G^+0</Q
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 L9x,G!
3.3.3光栅衍射83 (vQShe\
3.4光的偏振84 (F
@IUbnl
3.4.1光波的偏振态84 2W}RXqV<
3.4.2光波的偏振态的仿真85 Y$(G)Fs
3.5平行光束通过透镜聚焦87 Va1|XQ<CL
3.5.1平凸透镜光线追迹87 "MyYu}AD
参考文献90 C ZJW`c/
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 Fr3Q"(
4.1信息光学函数91 2+| [e_
4.1.1矩形函数91 V482V#BP
4.1.2阶跃函数93 }+SnY8A=KZ
4.1.3符号函数94 Ngg (<ZN
4.1.4sinc函数94 z8gp<5=
4.1.5高斯函数95 poM VB{U
4.2傅里叶变换97 nF7Ozxm#
4.3卷积定理99 /ZAEvdO*P
4.4傅里叶透镜的仿真101 xEbcF+@
4.5计算全息103 ](%-5G1 <
4.5.1全息透镜103 HbCM{A9
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 Jr#ptf"Wu
参考文献107 ]E,
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 u\6: Txqq
5.1图像及数字图像简介108 d=q2Or
5.1.1索引图像108 +|^rz#X
5.1.2RGB图像109 gPDc 6{/C<
5.1.3二值图像109 lx%<oC+M
5.1.4灰度图像109 H=B8'N
5.2数字图像的读取、显示及输出110 ;hRo}
+\l
5.2.1图像的读取110 U#YM)8;Iz
5.2.2图像的显示110 'DVPx%p
5.2.3图像的输出112 c\n\gQ:LQ
5.2.4添加颜色条112 =T9QmEBm
5.3图像类型的转化113 YrA#NTB_o
5.3.1dither函数113 Zpg$:Rr
5.3.2gray2ind函数114 /I="+
5.3.3im2bw函数115 B1 'Ds
5.3.4rgb2gray函数116 z~Gi/Ln
5.3.5rgb2ind函数116 a: 1-n %&F
5.4图像的代数操作117 eqYa`h@g^
5.4.1图像的相加117 X5=Dc+
5.4.2图像的相减119 -fYgTst2
5.4.3图像的相乘121 ~fEgrF d
5.4.4图像的相除121 c_+}`
5.5图像的对比度增强123 $5:j" )$,
5.5.1线性变换123 @99@do |C
5.5.2非线性变换123 jeC3}BL }
5.6图像的锐化124 L=
hPu#&/
5.6.1边界提取和锐化124 W$
M4#
5.6.2锐化滤波器125 GJU84Xn7
5.7图像的边缘检测127 Wcw$
Zv
5.7.1边缘检测算子127 `9%@{Ryo
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 Yaht<Hy
5.8基于灰度的图像分割131 9tWu >keu
5.9图像的膨胀与腐蚀134 a//<S?d$:
5.9.1膨胀和腐蚀134 )y _MI
r
5.9.2结构元素134 Z_Hc":4i
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 fC52nK&T8
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 3 `$-
参考文献136 cd#@"&r
Az{Z=:(0
第三部分 实例篇 >`SIB; &>j
第6章课程设计综合实例139 *#w+*ywVZH
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 V'^Hn?1^
6.1.1设计目的139 6j+_)7.V
6.1.2设计任务及具体要求139 #zyEN+
6.1.3基本原理概述139 ` ~F=
6.1.4设计方案及验证140 GBVw6+(c
参考文献148 <x *.M"6?
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 U W_ fn
6.2.1设计目的148 a^>0XXr}Y
6.2.2设计任务及要求148 n3 -5`Jti
6.2.3设计原理概述149 s sUWr=mD
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 :>c33X}
参考文献154 \ym3YwP4/:
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 |9Q4VY'";
6.3.1设计目的154 sEm-Td+A5
6.3.2设计任务及要求155 v lY83mU.
6.3.3设计原理概述155 JmjqA Dex
6.3.4MATLAB仿真实现155 .Cwg l
参考文献160 +`>Tuz~
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 j}ywdP`a
6.4.1设计目的161 uS`XWn<CSD
6.4.2设计任务及要求161 w3WBgH
6.4.3设计原理概述161 7j| ^ZuI+
6.4.4设计实现163 Qyx%:PE
参考文献169 ^}fc ]ovV
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 " N>~]
6.5.1设计目的169 L3/m}AH,
6.5.2设计任务及要求169 V(3^ev/
6.5.3设计原理概述169 4+"2K-]
6.5.4设计实现171 #eadkj #;
参考文献178 [|. IXdJ!
6.6基于MATLAB的相关识别178 R OsR;C0!
6.6.1设计目的178 jfF
6.6.2设计任务及要求178 C@1B?OfJ
6.6.3设计原理概述178 ;5Spdi4w
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 H3CG'?{ _
参考文献183 jwhc;y
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 z-ns@y(f@X
6.7.1设计目的183 W<|
M0S{
6.7.2设计任务及要求183 cuzU *QW"g
6.7.3设计原理概述183 = Lt)15
6.7.4设计实现185 7vZtEwC)n
参考文献187 $FX lH;_7
6.8基于MATLAB的激光束合成187 ynY(
6.8.1设计目的187 |iS d<
6.8.2设计任务及要求188 ?TTtGbvU
6.8.3设计原理概述188 t$~CLq5a d
6.8.4设计实现188 m ' HAt ~
参考文献193 Bl[4[N
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 I(m*% >
6.9.1设计目的194 ETZE.a
6.9.2设计任务及要求194 )<YfLDgTs
6.9.3设计原理概述194 eLF xGZ Z
6.9.4设计实现197 :`Kv\w.
参考文献200 ./5 LV)_`
6.10基于MATLAB的人脸识别200 .Nk'yow
6.10.1设计目的200 9B3+$uP
6.10.2设计任务及具体要求201 WAq! _xE
6.10.3基本原理概述201 1?I_f A}
6.10.4设计方案及验证201 Uzh#z eZ`<
6.10.5结论208 "xWrYq'"
参考文献208
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