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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。 <"
F|K!Tz
《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。 K 6HH_T
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
k+nD
\C;F5AO
第一部分 语言篇 #;9n_)
第1章MATLAB语言概述3 EPL"H:o5%<
1.1MATLAB简介3 xgv&M:%D-
1.1.1MATLAB的发展历程3 Y lEV @
1.1.2MATLAB的主要特点3 p/.[ cH
1.2MATLAB的系统组成4 h?`'%m?_b
1.2.1MATLAB开发环境4 ~4[4"Pi>|
1.2.2MATLAB数学函数库5 [w R x)F"
1.2.3MATLAB语言5 Fg -4u&Ik
1.2.4MATLAB图形处理系统5 T1c.ER}17
1.2.5MATLAB程序接口5 9Z;"9$+M
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 =K\.YKT
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 FV W&)-I
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 '*,P33h9<!
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 g$$j:U*-
1.4.1菜单和工具栏9 @8xa"Dc
1.4.2命令行窗口10 $7JWA9#N!
1.4.3工作区11 @F,8M
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 r>gU*bs(
1.5.1帮助窗口11 A%dI8Z,
1.5.2帮助命令12 ? v$kq}Rg
1.5.3演示系统（Demos）13 "=ogO/_Q"
1.5.4帮助系统导航浏览器13 Q]o CzSi
1.5.5远程帮助系统14 FfR%@
V'
1.6MATLAB的基本操作命令14 )>~d`_$dt
1.6.1通用命令和编辑键14 =
7TK &
1.6.2文件管理15 ss>p
1.7MATLAB使用初步16 p s wEIa
习题16 ?g\S F}2
第2章MATLAB的基本语法17 8F*"z^vD=
2.1数据类型17 zP$Ef7bB
2.1.1数值类型17 fPLi8`r
2.1.2字符串17 o#ajBOJ
2.1.3逻辑类型19 KJ&~z? X
2.1.4元胞数组20 cw)'vAE
2.1.5构架数组21 C-6m[W8S
2.1.6函数句柄（function）21 5? rR'0
2.2变量22 FaUc"J
2.2.1变量命名的规则22 7w]NG` 7
2.2.2变量的赋值22 ?c!W*`yP
2.2.3MATLAB变量的显示23 oykqCN
2.2.4MATLAB变量的存取24 jJfV_#'N'
2.3数组及向量运算24 +,BJ4``*k
2.3.1数组和向量的创建24 5QoU&Hv
2.3.2数组的寻址27 $6 A91|ZSQ
2.3.3数组的运算27 +@c-:\K%
2.3.4向量运算29 V.k2t$@
2.4矩阵及其运算30 V% c1+ h <
2.4.1矩阵的创建30 a' pJg<
2.4.2矩阵的运算31 Q:4euhz *
2.4.3矩阵的常用函数运算33 }1 /`<m
2.5多项式及其运算34 WKwU:im
2.5.1多项式的构造34 Ao/KB_4f*Q
2.5.2多项式的运算34 IT~pp _6g
2.5.3多项式拟合36 Gap\~Z@L
2.6符号运算37 )K+ Tvx3(m
2.6.1基本符号对象37 kj4t![o+
2.6.2符号表达式38 z2GT9
2.6.3符号表达式的运算38 4Nx] *\\
2.6.4常用的符号运算39 %!;6h^@
2.7MATLAB绘图40 t LzX L *
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 o/U"'FP
2.7.2二维绘图41 - #ta/*TT:
2.7.3图形修饰43 a &89K
2.7.4三维绘图46 z&@Vg`w"
2.7.5特殊图形48 Ehv*E
2.7.6四维图形50 #ir~v>J||
2.8MATLAB程序设计51 {hLS,Me
2.8.1M文件编辑器51 zU7 /P|Dw+
2.8.2命令文件53 N){/#3
2.8.3函数文件53 sP+ZE>7
2.8.4M文件的规则54 l]GUQcN=
2.8.5全局变量与局部变量54 A]FjV~PB
2.8.6程序流控制55 ~e)`D nJ
2.8.7程序设计举例58 X~Yj#@
2.8.8程序设计的基本原则60 ,X2CV INb}
习题60 %Z"I=;=nxI
参考文献62 l {7q(
#)r
第二部分 应用篇 ^?5 [M^
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 9z:P#=Q:
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 iw$n*1M
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 xfE: r:
3.1.2电矢量垂直入射面66 pd[?TyVK;
3.1.3菲涅耳公式66 \2K _"5
3.2光的干涉68 *UJ& 9rQ
3.2.1波的叠加原理68 TZ]D6.mD
3.2.2光波的干涉71 O'G,
3.2.3杨氏干涉实验71 $g?`yE(K
3.2.4牛顿环74 iA^GA8dn
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 .\?)O+J!
3.3光的衍射79 wV9[Jl\Z
3.3.1光的衍射现象79 iYyJq;S
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 &mM[q 'V
3.3.3光栅衍射83 <L 72nwcK
3.4光的偏振84 3r)<:4a
u&
3.4.1光波的偏振态84 z8ox#+l
3.4.2光波的偏振态的仿真85 fgg;WXcT ~
3.5平行光束通过透镜聚焦87 dz6i ~&
3.5.1平凸透镜光线追迹87 !H5r+%Oo|
参考文献90 *W#_W]T u
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 L0Fhjbc
4.1信息光学函数91 q0oNRAvn"
4.1.1矩形函数91 rdFeDZo&Z)
4.1.2阶跃函数93 ]Y%?k Q^
4.1.3符号函数94 <oE(I)r4,
4.1.4sinc函数94 Iaq7<$XU
4.1.5高斯函数95 O%(E 6
n
4.2傅里叶变换97 Wa8?o~0"L
4.3卷积定理99 O=HT3gp&
4.4傅里叶透镜的仿真101 1w)#BYc =L
4.5计算全息103 p.gaw16}>
4.5.1全息透镜103 BtyB Z8P;e
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 kO]], Vy`
参考文献107 pMB~Lt9
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 oM=Ltxv}
5.1图像及数字图像简介108 6%K,3R-d
5.1.1索引图像108 03 iD(,@
5.1.2RGB图像109 \` |*i$
5.1.3二值图像109 #8! xIy
5.1.4灰度图像109 -N') LY
5.2数字图像的读取、显示及输出110 Tn~b#-0
5.2.1图像的读取110 QT;mCD=OD
5.2.2图像的显示110 PF,|Wzx
5.2.3图像的输出112 8( ^;h 2O!
5.2.4添加颜色条112 a8#6}`|C?
5.3图像类型的转化113 f?iQ0wv)
5.3.1dither函数113 RtrESwtR
5.3.2gray2ind函数114 PKT/U^2X]
5.3.3im2bw函数115 Z;^UY\&X
5.3.4rgb2gray函数116 K% ) K$/A
5.3.5rgb2ind函数116 2BU%4IG
5.4图像的代数操作117 J~ 0_
5.4.1图像的相加117 'g8~ uP
5.4.2图像的相减119 xZ*.@Pkr
5.4.3图像的相乘121 [jD.l;jF
5.4.4图像的相除121 ?mK`Wleh?
5.5图像的对比度增强123 Zd/ACZ[
5.5.1线性变换123 3H0~ ?z_
5.5.2非线性变换123 O\64)V
0
5.6图像的锐化124 ,8KD-" l^g
5.6.1边界提取和锐化124 -Mb`I >=
5.6.2锐化滤波器125 V@0Z\&
5.7图像的边缘检测127 ~ aK@M4
5.7.1边缘检测算子127 n\Z& sc
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 cxhS*"P h
5.8基于灰度的图像分割131 v2>.+Eh#
5.9图像的膨胀与腐蚀134 a *n^(
5.9.1膨胀和腐蚀134 PY ldqY
5.9.2结构元素134 lNcXBtwK@#
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 1 M|DaAI
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 \($EYhx
参考文献136 p}qNw`
|2 2~.9S
第三部分 实例篇 w l.#{@J]<
第6章课程设计综合实例139 #>m#i1Nu
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 i-(^t1c
6.1.1设计目的139 f)xHSF"
6.1.2设计任务及具体要求139 r Bv
6.1.3基本原理概述139 6vVx>hFJ47
6.1.4设计方案及验证140 }MK m>N
参考文献148 T{1Z(M+
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 fr~e!!$H
6.2.1设计目的148 %4: tRF
6.2.2设计任务及要求148 M@e&uz!Rx
6.2.3设计原理概述149 8~QEJW$
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 ?UAB}CjY
参考文献154 rz c}2I
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 [KIK}:
6.3.1设计目的154 4%Q8>mEvT
6.3.2设计任务及要求155 F&r+"O)^-R
6.3.3设计原理概述155 WN?1J4H
6.3.4MATLAB仿真实现155 |U z?i7z
参考文献160 V 0 Ul`
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 :IFTiq5a;
6.4.1设计目的161 6Sh0%F s
6.4.2设计任务及要求161 n>F1G
MX
6.4.3设计原理概述161 6,j6,Q(67
6.4.4设计实现163 _w+ix9Fr?
参考文献169 Q ^ %+r"h
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 X4emhB
6.5.1设计目的169 c?i=6C dD'
6.5.2设计任务及要求169 d[+ xLa
6.5.3设计原理概述169 -(FVTWi0
6.5.4设计实现171 41y}n{4n8
参考文献178 HFD5* Z~M
6.6基于MATLAB的相关识别178 A~ugx~S0
6.6.1设计目的178 L1 "y5HJ
6.6.2设计任务及要求178 .d:sQ\k~=
6.6.3设计原理概述178 )--v> *,V
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 %C*oy$.
参考文献183 y0vo-)E]-]
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 Km2ppGLNn
6.7.1设计目的183 K8y/U(@|D
6.7.2设计任务及要求183 l^x5m]Kt
6.7.3设计原理概述183 f $MVgX
6.7.4设计实现185 AY['!&T
参考文献187 yW.s?3X
6.8基于MATLAB的激光束合成187 O/M\Q
6.8.1设计目的187 2F(zHa
6.8.2设计任务及要求188 S/CT;M@W
6.8.3设计原理概述188 oXG,8NOdC
6.8.4设计实现188 *V(TNLIh;
参考文献193 7MreBs(M
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 iivuH2/~?[
6.9.1设计目的194 T_CYSS|fX
6.9.2设计任务及要求194 ]qCAog
6.9.3设计原理概述194 :(EU\yCz K
6.9.4设计实现197 |,F/_
参考文献200 rt]
@Z`w
6.10基于MATLAB的人脸识别200 7-81,ADv(
6.10.1设计目的200 kK nz
F
6.10.2设计任务及具体要求201 k W Yjqv
6.10.3基本原理概述201 n0#HPI"
6.10.4设计方案及验证201 9,y*kC
6.10.5结论208 F,^Q'$ !
参考文献208
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