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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。 u7;`4P:o@
《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。 T bLe6x
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。 FY]p v6@
?7 #7:
第一部分 语言篇 l'U1
01M>F
第1章MATLAB语言概述3 .^i<xY
1.1MATLAB简介3 ^m*3&x8
1.1.1MATLAB的发展历程3 $$JI Bf8
1.1.2MATLAB的主要特点3 (I4y[jn D
1.2MATLAB的系统组成4 na z:A
1.2.1MATLAB开发环境4 <cYp~e%xIw
1.2.2MATLAB数学函数库5 &p5&=zV}
1.2.3MATLAB语言5 -!c IesK;<
1.2.4MATLAB图形处理系统5 |rMq;Rgu?
1.2.5MATLAB程序接口5 1otspOy
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 $uCiXDKCq
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 -vV'Lw (
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 `(!NYx
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 GR%{T'ZD`
1.4.1菜单和工具栏9 d K.R[ aQ
1.4.2命令行窗口10 B7 HQR{t
1.4.3工作区11 zmI5"K"'F
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 %M9;I
1.5.1帮助窗口11 KA ed!z9
1.5.2帮助命令12 FI{AZ b_'
1.5.3演示系统（Demos）13 cZ|l Cy^
1.5.4帮助系统导航浏览器13 x=-0 zV
1.5.5远程帮助系统14 \~>e_;
1.6MATLAB的基本操作命令14 OV[`|<C '
1.6.1通用命令和编辑键14 ?E<c[*F05
1.6.2文件管理15 WfG(JJ
1.7MATLAB使用初步16 t?{B_ B f
习题16 >," sHm}l%
第2章MATLAB的基本语法17 F$Q04Qw
2.1数据类型17 &>(gt<C$
2.1.1数值类型17 Ox qguT ,
2.1.2字符串17 (a.1M8v+Sg
2.1.3逻辑类型19 IU#x[P!
2.1.4元胞数组20 9#k0_vDoW
2.1.5构架数组21 Mvb':/M
2.1.6函数句柄（function）21 s+, &|;Q
2.2变量22 8o|P&q(v*
2.2.1变量命名的规则22 AW~"y I<
2.2.2变量的赋值22 ]^ K;goQv
2.2.3MATLAB变量的显示23 B
+Aj*\Y.
2.2.4MATLAB变量的存取24 # `ls)-`7
2.3数组及向量运算24 z/ 7$NxJH
2.3.1数组和向量的创建24 ?NG=8.p
2.3.2数组的寻址27 uWjU OJEe
2.3.3数组的运算27 ;`(R7X
*3
2.3.4向量运算29 6|!NLwa
2.4矩阵及其运算30 }`o? /!X
2.4.1矩阵的创建30 JA ^v
2.4.2矩阵的运算31 e1/sqXWo
2.4.3矩阵的常用函数运算33 3o6RbW0[
2.5多项式及其运算34 6/tI8H3E
2.5.1多项式的构造34 ? \m3~6y
2.5.2多项式的运算34 a1c1k}
2.5.3多项式拟合36 NfzF.{nh
2.6符号运算37 a#0 ;==#
2.6.1基本符号对象37 3`F) AWzdr
2.6.2符号表达式38 mfom=-q3k
2.6.3符号表达式的运算38 :%X Ls ,
2.6.4常用的符号运算39 Rc[ 0aj:
2.7MATLAB绘图40 Br5o7(AE
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 2.lgT|p
2.7.2二维绘图41 \we\0@v
2.7.3图形修饰43 U \oy8FZ
2.7.4三维绘图46 L}%d Ce
2.7.5特殊图形48 M \D]ml~
2.7.6四维图形50 |< qs
2.8MATLAB程序设计51 ]lBGyUJn
2.8.1M文件编辑器51 L":bI&V?:
2.8.2命令文件53 `bG7"o`
2.8.3函数文件53 Y`GOER
2.8.4M文件的规则54 ^,8R,S\} $
2.8.5全局变量与局部变量54 }|wv]U~
2.8.6程序流控制55 izZ=d5+K
2.8.7程序设计举例58 cYNV\b4-
2.8.8程序设计的基本原则60 % .HJK
习题60 QM<y`cZ8
参考文献62 /rc%O*R
LM)`CELsYc
第二部分 应用篇 bzZ>lyH
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 \3XqHf3|o
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 `>lzl EhKV
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 BiwieF4x
3.1.2电矢量垂直入射面66 </"4 zD|
3.1.3菲涅耳公式66 rN/| (@
3.2光的干涉68 kv{}C)kt3
3.2.1波的叠加原理68 1B=>_3 _
3.2.2光波的干涉71 '0RwO[A#1
3.2.3杨氏干涉实验71 B 0ee?VC
3.2.4牛顿环74 }8K4-[\
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 wBSQ:f]g
3.3光的衍射79 =aG xg57
3.3.1光的衍射现象79 s
+s " MI
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 BJ}D%nm}
3.3.3光栅衍射83 #qB r/+b
3.4光的偏振84 e [h8}F
3.4.1光波的偏振态84 ~B i_7 Q
3.4.2光波的偏振态的仿真85 #Pk$L+C
3.5平行光束通过透镜聚焦87 *Zk>2<^R
3.5.1平凸透镜光线追迹87 S$q = ;"
参考文献90 U(>4s]O6
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 u.XQ &
4.1信息光学函数91 9!',b>C6
4.1.1矩形函数91 7[# yu 2
4.1.2阶跃函数93 LNYKm~c N
4.1.3符号函数94 `>C<}xO
4.1.4sinc函数94 &[vw 0N-
4.1.5高斯函数95 K5>p89mZ
4.2傅里叶变换97 "/Pjjb:2
4.3卷积定理99 56lCwXCgA
4.4傅里叶透镜的仿真101 s ^Nw%KAv
4.5计算全息103 }L=/A7Nk >
4.5.1全息透镜103 op2Of<{h
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 @$^bMIj@W
参考文献107 <W8t|jt
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 ;*TIM%6#
5.1图像及数字图像简介108 {$D,?V@%_
5.1.1索引图像108 CqMhk
5.1.2RGB图像109 z4%uN |V
5.1.3二值图像109 t_z >Cl^u
5.1.4灰度图像109 ))kF<A_MK
5.2数字图像的读取、显示及输出110 3rW|kkn
5.2.1图像的读取110 \W5O&G-C
5.2.2图像的显示110 8 `>h}Q$
5.2.3图像的输出112 }_/ Hd mmx
5.2.4添加颜色条112 39 81ie
5.3图像类型的转化113 7"F*u :
5.3.1dither函数113 $
i)bq6
5.3.2gray2ind函数114 OVzt\V*+%W
5.3.3im2bw函数115 $4kH3+WJ
5.3.4rgb2gray函数116 +M ewo
5.3.5rgb2ind函数116 ~)LH='|h\}
5.4图像的代数操作117 Xaz o 9J
5.4.1图像的相加117 V]Om fPve
5.4.2图像的相减119 i$G;f^Z!Y
5.4.3图像的相乘121 E:sz$\Ht)
5.4.4图像的相除121 /n~\\9#3
5.5图像的对比度增强123 )U gX3+@
5.5.1线性变换123 `pf4X/Py
5.5.2非线性变换123 kE>0M9EdH
5.6图像的锐化124 fqX"Lus `=
5.6.1边界提取和锐化124 3`d}~v {
5.6.2锐化滤波器125 ? &G`{Ey
5.7图像的边缘检测127 6vuq1
5.7.1边缘检测算子127 S:4cr I
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 <?-Y TY|
5.8基于灰度的图像分割131 FMNm,O]
5.9图像的膨胀与腐蚀134 F>tQn4
5.9.1膨胀和腐蚀134 #/"8F O%~p
5.9.2结构元素134 WARb"8Kg
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 {2/LRPT
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 Re:jVJg Bz
参考文献136 7{e{9QbJ4
=9oP owq
第三部分 实例篇 C{sLz9
第6章课程设计综合实例139 8 h3=b[
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 j ?y LDLj
6.1.1设计目的139 ~!s-o|N_\
6.1.2设计任务及具体要求139 ur
:i)~wXn
6.1.3基本原理概述139 =U8a ?0
6.1.4设计方案及验证140 s]m o$ _na
参考文献148 Q9I
j\HbA"
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 3iw{SEY
6.2.1设计目的148 }kw/W#)J
6.2.2设计任务及要求148 Um1[sMc{au
6.2.3设计原理概述149 ;\EiM;Q]
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 mRB
参考文献154 P\8@g U!uk
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 &_J D)mM5
6.3.1设计目的154 , Y 3W?
6.3.2设计任务及要求155 `D9]*c
!mO
6.3.3设计原理概述155 ^w ] /
6.3.4MATLAB仿真实现155 -':Y\:W
参考文献160 hN['7:bQ
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 fLV"T_rk
6.4.1设计目的161 uOa26kE4
6.4.2设计任务及要求161 QO"oEgB`+Z
6.4.3设计原理概述161 R[ 49(>7H4
6.4.4设计实现163 K;LZ-
参考文献169 *~m+Nc`D,N
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 )p!7 #v/@f
6.5.1设计目的169 [((;+B
6.5.2设计任务及要求169 2o>)7^9|#<
6.5.3设计原理概述169 TCT57P#b
6.5.4设计实现171 -n'F v@U
参考文献178 \*,=S52
6.6基于MATLAB的相关识别178 Wf{O[yL*
6.6.1设计目的178 ,K:ll4{b
6.6.2设计任务及要求178 Vmzb ZTup
6.6.3设计原理概述178 yLsz8j-QJ
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 J8 Yd1.Qj
参考文献183 P"<U6zM\sP
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 9f\/\L
6.7.1设计目的183 &$`yo`
6.7.2设计任务及要求183 L`th7d"
6.7.3设计原理概述183 p7:{^
6.7.4设计实现185 rDm'Z>nTf
参考文献187 #Rg|BfV-
6.8基于MATLAB的激光束合成187 w.& 1%X(k
6.8.1设计目的187 nF e%vu8a
6.8.2设计任务及要求188 WM)-J^)BJ
6.8.3设计原理概述188 <C9 XX~
6.8.4设计实现188 }K8/-d6
参考文献193 a>mm+L 8y
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 S(\9T1DVe
6.9.1设计目的194 ='TE,et@d
6.9.2设计任务及要求194 }du XC[ 6
6.9.3设计原理概述194 wH~kTU2br
6.9.4设计实现197 %*#n d
参考文献200 w
'3#&k+
6.10基于MATLAB的人脸识别200 M-i_#E WP
6.10.1设计目的200 )[1)$-Ru
6.10.2设计任务及具体要求201 {QCf}@_]h
6.10.3基本原理概述201
BUwONF
6.10.4设计方案及验证201 Q[+ac*F=Y
6.10.5结论208 ?BhMjs y.
参考文献208
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