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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。 DW,fh8 w
《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。 o3mxtE]
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。 ua'dm6",:
*"% MT:
第一部分 语言篇 QCI-YJ&o
第1章MATLAB语言概述3 `T;M=S^y*E
1.1MATLAB简介3 6-'Y*
1.1.1MATLAB的发展历程3 OSvv\3=
1.1.2MATLAB的主要特点3 g[W` 4
1.2MATLAB的系统组成4 :e&P's=
1.2.1MATLAB开发环境4 #&hu-gM V
1.2.2MATLAB数学函数库5 l*l(QvN_
1.2.3MATLAB语言5 i n^ Rf`
"
1.2.4MATLAB图形处理系统5 - /s2'
1.2.5MATLAB程序接口5 <AzM~]"3
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 |c]Y1WwDx
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 gda3{g7<)
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 n-cz xq%n
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 zqq$PaH*
1.4.1菜单和工具栏9 $g|/.XH%
1.4.2命令行窗口10 O*<,lq 0K
1.4.3工作区11 D:uBr|('
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 /FZ@Z] Q0G
1.5.1帮助窗口11 9tnW: Nw~
1.5.2帮助命令12 xY/
S;dE
1.5.3演示系统（Demos）13 );$L#XpB
1.5.4帮助系统导航浏览器13 @ jE<V=?
1.5.5远程帮助系统14 qYMTud[Vf
1.6MATLAB的基本操作命令14 ^[d|^fRH Q
1.6.1通用命令和编辑键14 IEB|Y
1.6.2文件管理15 d.7 pc
P
1.7MATLAB使用初步16 J %
B(4`
习题16 $=j}JX}z
第2章MATLAB的基本语法17 C?Sy90f
2.1数据类型17 j}=$2|}8{
2.1.1数值类型17 T/^ /U6JB
2.1.2字符串17 hr8v O"tZN
2.1.3逻辑类型19 /lQGFLZL
2.1.4元胞数组20 T[ iwP~l
2.1.5构架数组21 \pzqUTk
2.1.6函数句柄（function）21 @x>J-Owd]J
2.2变量22 &b 2Vt
2.2.1变量命名的规则22 !9l
c6W
2.2.2变量的赋值22 .1yp}&e#
2.2.3MATLAB变量的显示23 3N) b J
2.2.4MATLAB变量的存取24 5o~;0K]
2.3数组及向量运算24 rZDmZm?=
2.3.1数组和向量的创建24 g E/O 29Y
2.3.2数组的寻址27 F3 \' WQh
2.3.3数组的运算27 C?bq7kD:H
2.3.4向量运算29 "28b&pm
2.4矩阵及其运算30 CQo<}}-o
2.4.1矩阵的创建30 +8FlD iP
2.4.2矩阵的运算31 Ly?gpOqu5
2.4.3矩阵的常用函数运算33 ( Ck |RojC
2.5多项式及其运算34 @<ba+z>"~4
2.5.1多项式的构造34 4VjP:>*p
2.5.2多项式的运算34 t)n!];
2.5.3多项式拟合36 s%nx8 "
2.6符号运算37 Z- RgN
2.6.1基本符号对象37 slV+2b
2.6.2符号表达式38 Tp.0@aC
2.6.3符号表达式的运算38 n>t YeN)F<
2.6.4常用的符号运算39 \v 7M`! &
2.7MATLAB绘图40 ZM/*cA!"
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 ocCC63J
2.7.2二维绘图41 s[ |sfqB1`
2.7.3图形修饰43 T`f6`1x
2.7.4三维绘图46 !M&L<0b:7e
2.7.5特殊图形48 6,sZo!G
2.7.6四维图形50 wRL=9/5(8
2.8MATLAB程序设计51 @Y'BqDFlZ
2.8.1M文件编辑器51 8[S iIuIV
2.8.2命令文件53 -MV </
2.8.3函数文件53 H/>86GG
2.8.4M文件的规则54 $srb!&~_>
2.8.5全局变量与局部变量54 Ey$J.qw3
2.8.6程序流控制55 `MAluu+b
2.8.7程序设计举例58 oHkF>B
[
2.8.8程序设计的基本原则60 P
a gzp%m
习题60 \} Jy=[
参考文献62 #EiOC.A=
KH)(xB=
第二部分 应用篇 % (R10G
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 <o^_il$W
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 .%7#o
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 GwHMXtj4
3.1.2电矢量垂直入射面66 XJ~_FiB
3.1.3菲涅耳公式66 3A%/H `
3.2光的干涉68 m!3L/ UZ
3.2.1波的叠加原理68 s7 IaU|m
3.2.2光波的干涉71 _D:#M
3.2.3杨氏干涉实验71 ^GG 6%=g'
3.2.4牛顿环74 /238pg~Cw5
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 ]w.:K*_=
3.3光的衍射79 76a+|TzR
3.3.1光的衍射现象79 3!M;Z7qF]
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 $E@L{5Yt
3.3.3光栅衍射83 N!>G g|@~
3.4光的偏振84 z5PFppSQ
3.4.1光波的偏振态84 n*G[ZW*Uc
3.4.2光波的偏振态的仿真85 &K5 wCNX1
3.5平行光束通过透镜聚焦87 uBI?nv,
3.5.1平凸透镜光线追迹87 iva&W
参考文献90 hc}d S$=C
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 'awL!P--
4.1信息光学函数91 W!pLk/|ls
4.1.1矩形函数91 (SV(L~ T_
4.1.2阶跃函数93 m RB-}
4.1.3符号函数94 4Y5Q>2D}
4.1.4sinc函数94 deSrs:.
4.1.5高斯函数95 }I;A\K]
4.2傅里叶变换97 ri&B% AAc
4.3卷积定理99 } 5i0R
4.4傅里叶透镜的仿真101 BX&bhWYGFX
4.5计算全息103 EzOO6
4.5.1全息透镜103 DytH } U"
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 hM^#X,7
参考文献107 0Qvbc}KP8
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 tL(B gku9
5.1图像及数字图像简介108 U.<';fKnT
5.1.1索引图像108 ?1JVzZ4H
5.1.2RGB图像109 AVyO 5>w
5.1.3二值图像109 _hyboQi
5.1.4灰度图像109 '" LrGvkZ
5.2数字图像的读取、显示及输出110 dABmK;
5.2.1图像的读取110 R'f|1mt
5.2.2图像的显示110 $},Y)" mI
5.2.3图像的输出112 @O9 .~6
5.2.4添加颜色条112 GFasGHAw
5.3图像类型的转化113 P]:r'^Yn
5.3.1dither函数113 )K.~A&y@
5.3.2gray2ind函数114 UR6.zE4=_
5.3.3im2bw函数115 <wUDcF
5.3.4rgb2gray函数116 z?`&HU Nf
5.3.5rgb2ind函数116 z>< =F,W
5.4图像的代数操作117 &
.VciSq6
5.4.1图像的相加117 d{2+>
>d
5.4.2图像的相减119 }yZ9pTB.?E
5.4.3图像的相乘121
%[0V>
5.4.4图像的相除121 so}(*E&(a
5.5图像的对比度增强123
'&,$"QXwE
5.5.1线性变换123 [YG\a5QK
5.5.2非线性变换123 $}&Y$w>S
5.6图像的锐化124 1 zIFQ@
5.6.1边界提取和锐化124 'EoJo9p6}
5.6.2锐化滤波器125 vcs=!Ace
5.7图像的边缘检测127 XB,
2+
5.7.1边缘检测算子127 )8vz4e Y
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 fH? e9E4l
5.8基于灰度的图像分割131 ^lhV\YxJ
5.9图像的膨胀与腐蚀134 j:K>3?
5.9.1膨胀和腐蚀134 uu L"o
5.9.2结构元素134 7K3S\oPej
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 <EFA^,3t%
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 IiTV*azVh
参考文献136 NNSHA'F,.\
wYy=Tl-N
第三部分 实例篇 k4jZu ?\C]
第6章课程设计综合实例139 !'uL
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 eS(\E0% QI
6.1.1设计目的139 gV@FT|j!i
6.1.2设计任务及具体要求139 Yl%1e|WV
6.1.3基本原理概述139 ^6j: lL
6.1.4设计方案及验证140 0zfh:O
参考文献148 p>Dv&fX
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 3Ob"R%Yo
6.2.1设计目的148 umZy=KHj
6.2.2设计任务及要求148 DXu9 15
6.2.3设计原理概述149 |}s)W o
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 dPplZ,Y%
参考文献154 - ;1'{v
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 /H.w0fu&.S
6.3.1设计目的154 Z5 iP1/&D
6.3.2设计任务及要求155 c,nE@~ul2
6.3.3设计原理概述155 R:c$f(aKv%
6.3.4MATLAB仿真实现155 tY~gn|M
参考文献160 . 4E5{F{~
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 \6o%gpUkD
6.4.1设计目的161 jp= z
^l
6.4.2设计任务及要求161 xR;>n[6
6.4.3设计原理概述161 ?O3E.!Q|
6.4.4设计实现163 {I'8+~|pZL
参考文献169 ,aOi:aaZRT
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 x=>B 6o-f
6.5.1设计目的169 "TW%-67
6.5.2设计任务及要求169 I z Vb
6.5.3设计原理概述169 nmI os]B
6.5.4设计实现171 50r3Kl0
参考文献178 Xc"l')1H
6.6基于MATLAB的相关识别178 Qj;wk lq
6.6.1设计目的178 ~q]@Jp
6.6.2设计任务及要求178 #1fT\aP
6.6.3设计原理概述178 q"){P RTm/
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 dr3j<D-Q
参考文献183 EB R,j_
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 .Z%y 16)T
6.7.1设计目的183 Ze+ p;v
6.7.2设计任务及要求183 cV]c/*z A
6.7.3设计原理概述183 1 ; _t u
6.7.4设计实现185 ptJ58U$Bb
参考文献187 Jw13
Wb-
6.8基于MATLAB的激光束合成187 Mtt t ] ]
6.8.1设计目的187 ` pr$l
6.8.2设计任务及要求188 ;75m 9yGo
6.8.3设计原理概述188 g7\MFertR^
6.8.4设计实现188 L#U-d zy\
参考文献193 Gy}WZ9{
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 -u)f@e
6.9.1设计目的194 Zo$ ,{rl
6.9.2设计任务及要求194 xvo" "R/g8
6.9.3设计原理概述194 K1y]
6.9.4设计实现197 ]b5E_/P
参考文献200 ."`mh&+`
6.10基于MATLAB的人脸识别200 Dp1FX" a)
6.10.1设计目的200 d^uE 4F}
6.10.2设计任务及具体要求201 x=-dv8N?
6.10.3基本原理概述201 C8ss6+k&
6.10.4设计方案及验证201 r 0m A
6.10.5结论208 %[3?v X
参考文献208
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