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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。 &l&B[s6[ 《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。 (IE\}QcK 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。 WbIf)\ ;J]Lzh 第一部分 语言篇 ;5ANw"Dq 第1章MATLAB语言概述3 lRy^Wp 1.1MATLAB简介3 vXq2="+ 1.1.1MATLAB的发展历程3 L}*s_'_e^> 1.1.2MATLAB的主要特点3 )2&U
Rt. 1.2MATLAB的系统组成4 y3^>a5z!x 1.2.1MATLAB开发环境4 u{Rgk:bn 1.2.2MATLAB数学函数库5 qm!&(8NfK 1.2.3MATLAB语言5 w~}*MsB 1.2.4MATLAB图形处理系统5 `dGcjLsIz 1.2.5MATLAB程序接口5 5s /fBS 1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 ::&hfHR*P 1.3.1MATLAB R2014a的安装5 h)~i?bq!/ 1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 (^U
8wit/ 1.4MATLAB R2014a的工作环境8 ,;
81FK 1.4.1菜单和工具栏9
zfm-vU 1.4.2命令行窗口10 Omkpjr(1 1.4.3工作区11 Ig.9:v` 1.5MATLAB R2014a帮助系统11 UtpK"U$XOU 1.5.1帮助窗口11 `P(Otr[6 1.5.2帮助命令12 GIs
*;ps7w 1.5.3演示系统(Demos)13 DJ]GM|? 1.5.4帮助系统导航浏览器13 '1f:8 1.5.5远程帮助系统14 n0T>sE-9 1.6MATLAB的基本操作命令14 I<&(Dg|XQ 1.6.1通用命令和编辑键14 r;~2NxMF/ 1.6.2文件管理15 ^! r<-J
1.7MATLAB使用初步16 2Nau]y]= 习题16 ;d#`wSF`G 第2章MATLAB的基本语法17 &Bc$8ZR 2.1数据类型17 9_/dj"5 2.1.1数值类型17 IW~q,X+`V
2.1.2字符串17 o&PPW~D+h@ 2.1.3逻辑类型19 HOPi2nf{ 2.1.4元胞数组20 |B`
mWZ'" 2.1.5构架数组21 Y}aaW[ 2.1.6函数句柄(function)21 5@3hb ]J 2.2变量22 $={^':Uh 2.2.1变量命名的规则22 =D}]|ie 2.2.2变量的赋值22 >'MT]@vez
2.2.3MATLAB变量的显示23 (G#QRSXc\ 2.2.4MATLAB变量的存取24 1|Q-|jq` 2.3数组及向量运算24 \c .^^8r 2.3.1数组和向量的创建24 $HE ?B{ 2.3.2数组的寻址27 wV&UB@ 2.3.3数组的运算27 `yXJaTbo 2.3.4向量运算29 vf&Sk` 2.4矩阵及其运算30 ymr#OP$<S 2.4.1矩阵的创建30 /bBFPrW 2.4.2矩阵的运算31 ^j)0&}fB 2.4.3矩阵的常用函数运算33 aEJds}eE6) 2.5多项式及其运算34 sDF5 2.5.1多项式的构造34 T=-$ok`G 2.5.2多项式的运算34 2(%C 2.5.3多项式拟合36 >AUj4d 2.6符号运算37 !92zC._ 2.6.1基本符号对象37 HZ8k%X}1 2.6.2符号表达式38 6Y 4I $[ 2.6.3符号表达式的运算38 &nXa/XIZ_ 2.6.4常用的符号运算39 6.>l 2.7MATLAB绘图40 A]WR-0Z7 2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 u&7c2|Q 2.7.2二维绘图41 _go1gf7 2.7.3图形修饰43 {Bd 0 2.7.4三维绘图46 PRpW*#"EI 2.7.5特殊图形48 hOTqbd} 2.7.6四维图形50 {rE]y C^ 2.8MATLAB程序设计51 X61p xPa 2.8.1M文件编辑器51 F/(z3Kf 2.8.2命令文件53 6%8,OOS 2.8.3函数文件53 1|8<!Hx#- 2.8.4M文件的规则54
`N,q~@gL 2.8.5全局变量与局部变量54 F~O}@e{ 2.8.6程序流控制55 ~ v21b? 2.8.7程序设计举例58 ,FP<#
0F*a 2.8.8程序设计的基本原则60 D)my@W0, 习题60 { :~D 参考文献62 5[\LQtM Co%EJb"tk 第二部分 应用篇 tPb$ua| 第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 r:QLO~l/ 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 WXgGB[x 3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 /A{/ 3.1.2电矢量垂直入射面66 XFx p ^ 3.1.3菲涅耳公式66 <8_~60 3.2光的干涉68 4#c-?mh_ 3.2.1波的叠加原理68 *>%tx k:) 3.2.2光波的干涉71 S.$/uDwo 3.2.3杨氏干涉实验71 q8_8rp-@ 3.2.4牛顿环74 @$bEY#*C 3.2.5迈克尔逊干涉仪75 LE1#pB3TG 3.3光的衍射79 OU /=w pt 3.3.1光的衍射现象79 @9X+ BdQU 3.3.2矩孔和圆孔衍射82 O 6}eV^y 3.3.3光栅衍射83 '9R.$,N 3.4光的偏振84 o(5eb;"yi> 3.4.1光波的偏振态84 K:3u/C` 3.4.2光波的偏振态的仿真85 K>a+-QWK3 3.5平行光束通过透镜聚焦87 ;I5u"MDHGI 3.5.1平凸透镜光线追迹87 ),u)#`.l
G 参考文献90 Munal=wL 第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 F=qG+T 4.1信息光学函数91 zZ11J0UI 4.1.1矩形函数91 8qi6>}A 4.1.2阶跃函数93 m+ww 4.1.3符号函数94 dQkp &. 4.1.4sinc函数94 XX:?7:j}[8 4.1.5高斯函数95 -T0@b8 4.2傅里叶变换97 HT:
p'Yyi 4.3卷积定理99 Ld?-Ik~fF> 4.4傅里叶透镜的仿真101 !eH9LRp 4.5计算全息103 ff3HR+%M 4.5.1全息透镜103 U/|;u;H= 4.4.2二元傅里叶变换全息图105 !9/1_Bjv 参考文献107 $0OWPC1 第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 },;ymk|g[ 5.1图像及数字图像简介108 `c)//o 5.1.1索引图像108 ?;dfA/ 5.1.2RGB图像109 Up/s)8$. 5.1.3二值图像109 eInx\/ 5.1.4灰度图像109 k-`5TmW 5.2数字图像的读取、显示及输出110 6S2u%-] 5.2.1图像的读取110 4-wCk=I 5.2.2图像的显示110 42Vz6 k: 5.2.3图像的输出112 CI~P3"`] 5.2.4添加颜色条112 XC
D &Im 5.3图像类型的转化113 pFZ2(b& 5.3.1dither函数113 7Y?=ijXXx\ 5.3.2gray2ind函数114 ~}g"Fe 5.3.3im2bw函数115 .-[d6Pnw 5.3.4rgb2gray函数116 rpZ^R}B%*v 5.3.5rgb2ind函数116 bhq s%B!: 5.4图像的代数操作117 5^}"Tn4I 5.4.1图像的相加117 l?AWG& 5.4.2图像的相减119 !|1GraiS 5.4.3图像的相乘121 k^vsQ'TD 5.4.4图像的相除121 iLyJ7zby 5.5图像的对比度增强123 iO 9fg 5.5.1线性变换123 <1L?Xhoc6 5.5.2非线性变换123 yHka7D 5.6图像的锐化124 5dPPm%U{ 5.6.1边界提取和锐化124 r/32pY 5.6.2锐化滤波器125 jYv`kt 5.7图像的边缘检测127 >\x 5.7.1边缘检测算子127 eVVm"96Q.; 5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 "/O`#Do/ 5.8基于灰度的图像分割131 \"X<\3z2 5.9图像的膨胀与腐蚀134 '|9fDzW"] 5.9.1膨胀和腐蚀134 ,xJ1\_GI` 5.9.2结构元素134 PS13h_j 5.9.3膨胀的MATLAB实现135 nVp*u9] 5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 n&`=.[+A 参考文献136 has \W\( SS/9fT"[ 第三部分 实例篇 ZE!dg^-L 第6章课程设计综合实例139 T/A[C 6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 TCC([ 6.1.1设计目的139 |Zn|?#F 6.1.2设计任务及具体要求139 xux
j 6.1.3基本原理概述139 CfSpwkg 6.1.4设计方案及验证140 CflGj0oy8 参考文献148 BaLvlB 6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 NJVAvq2E. 6.2.1设计目的148 \UD:9g" 6.2.2设计任务及要求148 Td7=La0
6.2.3设计原理概述149 ?_!} lg 6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 "wB~*,Ny 参考文献154 \KGi54&Y 6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 RoG
`U 6.3.1设计目的154 ?dJ[?<aG 6.3.2设计任务及要求155 :z^VI M 6.3.3设计原理概述155 " ^t3VjN 6.3.4MATLAB仿真实现155 ^RS?y8 参考文献160 LFi 8@ 6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161
S#kA$yO 6.4.1设计目的161 Nan@SuKY 6.4.2设计任务及要求161 r&u&$"c 6.4.3设计原理概述161 ,:Q+>h 6.4.4设计实现163 sNet[y:O3 参考文献169 K%+[2Hj2 6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169
<|Pw*L$ 6.5.1设计目的169 kb27$4mm 6.5.2设计任务及要求169 -*Voui 6.5.3设计原理概述169 zNu>25/)( 6.5.4设计实现171 GkhaB(btk' 参考文献178 |6M:JI8 6.6基于MATLAB的相关识别178 YH0=YmU#X 6.6.1设计目的178 lji&]^1 6.6.2设计任务及要求178 U]aH4N 6.6.3设计原理概述178 ]dx6E6A,
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 baD`k?]( 参考文献183 x*Lm{c5+ 6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 K,!"5W rX* 6.7.1设计目的183 n#{z"G 6.7.2设计任务及要求183 O%1X[ 6.7.3设计原理概述183 \c"{V-#o\ 6.7.4设计实现185 mHm"QBa! 参考文献187 3kTOWIX 6.8基于MATLAB的激光束合成187 ewOd
=% 6.8.1设计目的187 tp6-j`7u 6.8.2设计任务及要求188 W[+=_B 6.8.3设计原理概述188 q_h=O1W 6.8.4设计实现188 M<4tjVQ6 参考文献193 p~n62( 6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 Kzj9!'0R 6.9.1设计目的194 z1-JoZ 6.9.2设计任务及要求194 {Qe7/ln! 6.9.3设计原理概述194 7K 8tz} 6.9.4设计实现197 7j9X<8* 参考文献200 aBBTcN%' 6.10基于MATLAB的人脸识别200 Rxg^vM* 6.10.1设计目的200 Uz;z 6.10.2设计任务及具体要求201 bJ~@
k,' 6.10.3基本原理概述201 SuO@LroxTB 6.10.4设计方案及验证201 H=_ Wio 6.10.5结论208 kp{q5J6/ 参考文献208
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