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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。 PsLuyGR.< 《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。 q=|>r
n_ 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。 )S>~ h; gxL5%:@ 第一部分 语言篇 O2A Z|[*I 第1章MATLAB语言概述3 +mV4Ty 1.1MATLAB简介3 ggX'`bK 1.1.1MATLAB的发展历程3 :^?ZVi59j 1.1.2MATLAB的主要特点3 875V{fvPBU 1.2MATLAB的系统组成4 3Jk;+< 1.2.1MATLAB开发环境4 _X;5ORH" 1.2.2MATLAB数学函数库5 GD.mB[f* 1.2.3MATLAB语言5 K+Ehj(eF 1.2.4MATLAB图形处理系统5 v)J6}H}e 1.2.5MATLAB程序接口5 GQ)h Zt0 1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 {P-KU RQ 1.3.1MATLAB R2014a的安装5 %VSST?aUvX 1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 J&Le*R' 1.4MATLAB R2014a的工作环境8 7c<2oTN' 1.4.1菜单和工具栏9 1<fEz 1.4.2命令行窗口10 f{5)yZ`J* 1.4.3工作区11 t~X wF("; 1.5MATLAB R2014a帮助系统11 )SUT+x(DU 1.5.1帮助窗口11 ^vo^W: 1.5.2帮助命令12 8pt;'' 1.5.3演示系统(Demos)13 [#uX{!q' 1.5.4帮助系统导航浏览器13 {"'W!WTb 1.5.5远程帮助系统14 IN`05 Q 1.6MATLAB的基本操作命令14 * F~"4g 1.6.1通用命令和编辑键14 g"xLS}Al 1.6.2文件管理15 Bn47O~ 1.7MATLAB使用初步16 0XL
x@FYn 习题16 (!{_O_& 第2章MATLAB的基本语法17 ]?mWnEi!z 2.1数据类型17 z`5+BL,|ND 2.1.1数值类型17 OFCkQEG=y> 2.1.2字符串17 mNm
8I8 2.1.3逻辑类型19 <k}>eGn 2.1.4元胞数组20 3"!2C,3c# 2.1.5构架数组21 tSE6m - 2.1.6函数句柄(function)21 <}N0y*m 2.2变量22 %^gT.DsX- 2.2.1变量命名的规则22 <F>\Vl: 2.2.2变量的赋值22 ObMsncn 2.2.3MATLAB变量的显示23 )v8;\1`s: 2.2.4MATLAB变量的存取24 p !U#53 2.3数组及向量运算24 BP*gnXj 2.3.1数组和向量的创建24 RiaO`|1 2.3.2数组的寻址27 @5Ril9J[b 2.3.3数组的运算27 Hfm4 2.3.4向量运算29 g|e^}voRM 2.4矩阵及其运算30 U:gE:t f 2.4.1矩阵的创建30 [$9 sr=3: 2.4.2矩阵的运算31 SM![ yC 2.4.3矩阵的常用函数运算33 Af
^6 2.5多项式及其运算34 {Am\%v\ 2.5.1多项式的构造34 JB''Ujyi 2.5.2多项式的运算34 CG$S? 2.5.3多项式拟合36 ?GB($D=Y'& 2.6符号运算37 _(J- MCY\ 2.6.1基本符号对象37 M+)%gnq`u 2.6.2符号表达式38 1:q55!b 2.6.3符号表达式的运算38 Nr3td`; 2.6.4常用的符号运算39 0!_D M^3 2.7MATLAB绘图40 u|BD%5+J 2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 zO9|s}J8q 2.7.2二维绘图41 m{(D*Vuqd 2.7.3图形修饰43 +J_A*B 2.7.4三维绘图46 ~}z p}Pt 2.7.5特殊图形48 2,q^O3F 2.7.6四维图形50 +*!oZKm. 2.8MATLAB程序设计51 `S{< $:D 2.8.1M文件编辑器51 "{qhk{ 2.8.2命令文件53 r"Pj,}$A 2.8.3函数文件53 2~ Gcoda 2.8.4M文件的规则54 XV).
cW|.a 2.8.5全局变量与局部变量54 |C7GI[P 2.8.6程序流控制55 J>]' {!+ 2.8.7程序设计举例58 } 9<aX
Y, 2.8.8程序设计的基本原则60 u)R>ozER 习题60 NVeb,Pf 参考文献62 `H+ 7Hj Y?ZTl762 第二部分 应用篇 91mXv Q:u 第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 `k^
i#Nc> 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$,["cJX 3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 P}DrUND 3.1.2电矢量垂直入射面66 Ml+.\'r 3.1.3菲涅耳公式66 CH`4FR.- 3.2光的干涉68 Wy)|-Q7 3.2.1波的叠加原理68 r7JILk 3.2.2光波的干涉71 C[n,j#Mvje 3.2.3杨氏干涉实验71 j4ypXPY``! 3.2.4牛顿环74 2s?j5 Sd 3.2.5迈克尔逊干涉仪75 <uu1e@P 3.3光的衍射79 x #BUIi 3.3.1光的衍射现象79 K)l{3\9l| 3.3.2矩孔和圆孔衍射82 mrE^D| 3.3.3光栅衍射83 |K aXek 3.4光的偏振84 onG,N1`+ 3.4.1光波的偏振态84 :NA cad 3.4.2光波的偏振态的仿真85 k[A=:H1" 3.5平行光束通过透镜聚焦87 .<rL2`C[c 3.5.1平凸透镜光线追迹87 tojJQ6;J 参考文献90 i ,4 第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 =
fuF]yL% 4.1信息光学函数91 *~prI1e( 4.1.1矩形函数91 c c
,] 4.1.2阶跃函数93 zu*0uL 4.1.3符号函数94 <W|{zAyv 4.1.4sinc函数94 I;uZ/cZ|/ 4.1.5高斯函数95 rTDx|pvYx 4.2傅里叶变换97 -58r*[=8 4.3卷积定理99 ,XI,B\eNk 4.4傅里叶透镜的仿真101 ,#gA(B# 4.5计算全息103 K )KE0/n 4.5.1全息透镜103 y 9/27yWB 4.4.2二元傅里叶变换全息图105 F!c%&Z 参考文献107 i.0}qS? 第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 h"#^0$f 5.1图像及数字图像简介108 }\*dD2qNL} 5.1.1索引图像108 %D gU 5.1.2RGB图像109 J@(*(oQb 5.1.3二值图像109 5p
U(A6RtS 5.1.4灰度图像109 fHlmy[V+M 5.2数字图像的读取、显示及输出110 Rj^bZ%t 5.2.1图像的读取110 Ndx.SOj 5.2.2图像的显示110 MfCu\[qOz 5.2.3图像的输出112 lv&<kYWY 5.2.4添加颜色条112 u2 -%~Rlo 5.3图像类型的转化113 |+cyb<(V J 5.3.1dither函数113 VP0wa>50! 5.3.2gray2ind函数114 6H.D`"cj 5.3.3im2bw函数115 Z;7f
D 5.3.4rgb2gray函数116 D
GOc! 5.3.5rgb2ind函数116 sBZKf8 @/ 5.4图像的代数操作117 :g+R}TR[i 5.4.1图像的相加117 Z-Bw?_e_K 5.4.2图像的相减119 Uu
}ai."iB 5.4.3图像的相乘121 S>*i^If 5.4.4图像的相除121 c}g^wLa 5.5图像的对比度增强123 !<((@*zU 5.5.1线性变换123 #E{OOcM 5.5.2非线性变换123 Ax=Rb
B" 5.6图像的锐化124 ?Xh=rx_ 5.6.1边界提取和锐化124 m`4Sp#m 5.6.2锐化滤波器125 &qMSJ 5.7图像的边缘检测127 -.ha\ t0J 5.7.1边缘检测算子127 NrNbNFfo 5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 @xSS`&b 5.8基于灰度的图像分割131 C1)TEkc"C 5.9图像的膨胀与腐蚀134 [M
Z'i/ 5.9.1膨胀和腐蚀134 cXE42MM 5.9.2结构元素134 > 9 i @W@M 5.9.3膨胀的MATLAB实现135 {xr4CDP 5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 &0Wv+2l@ 参考文献136 ran
Q_\ <CzH'!FJN 第三部分 实例篇 K}&|lCsb 第6章课程设计综合实例139 }yx'U 3 6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 S=eY`,'#R 6.1.1设计目的139 %89f<F\V 6.1.2设计任务及具体要求139 I$9t^82j 6.1.3基本原理概述139 yZUB8erb. 6.1.4设计方案及验证140 $-jj%x\} 参考文献148 ]\sBl 6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 oizD:| 6.2.1设计目的148 w# ,:L) 6.2.2设计任务及要求148 I/pavh 6.2.3设计原理概述149 {-7];e 6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 3oE *86 参考文献154 l?pZdAE 6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 x AkM_< 6.3.1设计目的154 Rkw)IdB 6.3.2设计任务及要求155 |9~{&<^X 6.3.3设计原理概述155 "_}Hzpy5k 6.3.4MATLAB仿真实现155 V78QV3 参考文献160 ]wER&/v" 6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 1EyM,$On 6.4.1设计目的161 Beiz*2-}a 6.4.2设计任务及要求161 |Y0BnyGK 6.4.3设计原理概述161 )0yY|E\ 6.4.4设计实现163 ;jo,&C 参考文献169 HZkC3$ 6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 f|1y?w?I 6.5.1设计目的169 )l\BZndf 6.5.2设计任务及要求169 l`[*b_
Xt 6.5.3设计原理概述169 a% Q.8 6.5.4设计实现171 5m=3{lBi 参考文献178 ,l.O @ 6.6基于MATLAB的相关识别178 UF|v=|*{# 6.6.1设计目的178 b_W0tiyv% 6.6.2设计任务及要求178 )?K3nr 6.6.3设计原理概述178 hGcOk[m 4 6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 O)Nj'Hcu 参考文献183 NyeGa 6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 : \:jIP 6.7.1设计目的183 t(\d;ybyx 6.7.2设计任务及要求183 4u"V52 6.7.3设计原理概述183 ppM d 6.7.4设计实现185 oz(<e 参考文献187 ,xn+T)2I 6.8基于MATLAB的激光束合成187 *h-_
6.8.1设计目的187 u;F++$= 6.8.2设计任务及要求188 1Ty{k^% 6.8.3设计原理概述188 hE/gul?|_ 6.8.4设计实现188 <q~&g
&&+ 参考文献193 _E{SGbCCi 6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 B+`m 6.9.1设计目的194 4[ "$}O5 6.9.2设计任务及要求194 _`+
!,kG[ 6.9.3设计原理概述194 c_yf= 6.9.4设计实现197 R1!{,*Gy 参考文献200 {I@@i8)] 6.10基于MATLAB的人脸识别200 :eo2t>zF-< 6.10.1设计目的200 Hd
U1gV> 6.10.2设计任务及具体要求201 6*A
S4l 6.10.3基本原理概述201 QDzFl1\P 6.10.4设计方案及验证201 Y 'Yoc 6.10.5结论208 =SRp 参考文献208
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