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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。 B^9 #X5!
《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。 i'<1xd(`
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。 @Xmk Im
W=?87PkJu
第一部分 语言篇 5b ,98Q
第1章MATLAB语言概述3 BE~ [%6T7
1.1MATLAB简介3 $w\ , ."y
1.1.1MATLAB的发展历程3 L nGSYrx1
1.1.2MATLAB的主要特点3 7Cf(y'w^
1.2MATLAB的系统组成4 %Qq)=J<H ;
1.2.1MATLAB开发环境4 ]Ho`*$dD
1.2.2MATLAB数学函数库5 8H?AL
RG
1.2.3MATLAB语言5 P vwIO_W
1.2.4MATLAB图形处理系统5 S<~nk-xr*h
1.2.5MATLAB程序接口5 h.0K
PF]O
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 ; \+0H$
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 \ `ReZu$
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 T# 7^6Ks+1
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 OB 22P %
1.4.1菜单和工具栏9 I.!/R`
1.4.2命令行窗口10 'QF>e
1.4.3工作区11 7g9 ^Jn
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 RZA\-?cO)
1.5.1帮助窗口11 #9 OP.4
1.5.2帮助命令12 gN~y6c:N
1.5.3演示系统（Demos）13 dL(|Y{4
1.5.4帮助系统导航浏览器13 k qw? X{
1.5.5远程帮助系统14 tpONSRY
1.6MATLAB的基本操作命令14 LnS >3$t *
1.6.1通用命令和编辑键14 hm>*eJNp]
1.6.2文件管理15 Ck?: 8YlF
1.7MATLAB使用初步16 Z"X*FzFo
习题16 o"[bIXf-h
第2章MATLAB的基本语法17 kB #vh
2.1数据类型17 mC92J@m/L!
2.1.1数值类型17 B w.&3efd
2.1.2字符串17 0(x@
NGb>{
2.1.3逻辑类型19 &,]+ >
2.1.4元胞数组20 p)xI5,b$9
2.1.5构架数组21 :* b4/qpYv
2.1.6函数句柄（function）21 ^~ $&
2.2变量22 VY@hhr1s~
2.2.1变量命名的规则22 X:&p9_O@
2.2.2变量的赋值22 <|3v@
2.2.3MATLAB变量的显示23 Y{RB\}f(
2.2.4MATLAB变量的存取24 !#1A7[WN
2.3数组及向量运算24 30+l0\1
2.3.1数组和向量的创建24 N'P,QiR,z<
2.3.2数组的寻址27 a <TL&
2.3.3数组的运算27 f*{;\n (.t
2.3.4向量运算29 kTW g31]~
2.4矩阵及其运算30 c0q)
2.4.1矩阵的创建30 @H0%N53nE
2.4.2矩阵的运算31 PRC)GP&q
2.4.3矩阵的常用函数运算33 gecT*^
2.5多项式及其运算34 ID# qKFFW
2.5.1多项式的构造34 cu!bg+,zl
2.5.2多项式的运算34 OB^?cA>
2.5.3多项式拟合36 G D{fXhgk
2.6符号运算37 AO$PuzlLh
2.6.1基本符号对象37 T,2Dr;
2.6.2符号表达式38 cjC6\.+l3
2.6.3符号表达式的运算38 <<5 :zlb
2.6.4常用的符号运算39 %yM'
Z[-
2.7MATLAB绘图40 |#:d C #
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 .y9rM{h}b
2.7.2二维绘图41 ug CS &
2.7.3图形修饰43 jI`To%^ Y
2.7.4三维绘图46 Ty0 T7D
2.7.5特殊图形48 W< |K
2.7.6四维图形50 wx%nTf/Oa
2.8MATLAB程序设计51 ([dL:Fb
2.8.1M文件编辑器51 ?J@qg20z
2.8.2命令文件53 ivz9R '
2.8.3函数文件53 i2a"J&,6O
2.8.4M文件的规则54 RG
r'<o )
2.8.5全局变量与局部变量54 *a,.E6C*
2.8.6程序流控制55 \*!%YTZ~
2.8.7程序设计举例58 iS z@E&[X
2.8.8程序设计的基本原则60 3r:)\E+Q_
习题60 a05:iFoJ
参考文献62 aU<D$ I
Xe3z6
第二部分 应用篇 6(^Upk=59
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 yX.5Y |A<
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 }42qMOi#w1
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 <ivqe"m
3.1.2电矢量垂直入射面66 n vpPmc
3.1.3菲涅耳公式66 |k
.M+
3.2光的干涉68 1;kG[z=A
3.2.1波的叠加原理68 _O )2
3.2.2光波的干涉71 K*U=;*p )
3.2.3杨氏干涉实验71 `I vw`} L
3.2.4牛顿环74 LH/&\k
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 vgA!?P3
3.3光的衍射79 'Rkvsch
3.3.1光的衍射现象79 CpRu*w{
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 xe gL!
3.3.3光栅衍射83 g[wP!y%V
3.4光的偏振84 YUVc9PV)Ws
3.4.1光波的偏振态84 7hF,gl5
3.4.2光波的偏振态的仿真85 H")N_BB
3.5平行光束通过透镜聚焦87 9p\Hx#^
3.5.1平凸透镜光线追迹87 yEpN,A
参考文献90 HEB /\
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 (\mulj
4.1信息光学函数91 Ih-3t *L
4.1.1矩形函数91 /x:(SR2,
4.1.2阶跃函数93 bg1"v a#2
4.1.3符号函数94 < qq'h
4.1.4sinc函数94 n:*_uc^C
4.1.5高斯函数95 ?dKa;0\
4.2傅里叶变换97 7Z`Mt9:Ht
4.3卷积定理99 k99gjL`
4.4傅里叶透镜的仿真101 9!xD~(Kr
4.5计算全息103 6}i&6@Snq?
4.5.1全息透镜103 uH
ny ]
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 I`"-$99|t1
参考文献107 Ku0H?qft(
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 3Zaq#uA
5.1图像及数字图像简介108 >FY&-4+v
5.1.1索引图像108 i{|lsd(+
5.1.2RGB图像109 ~N{_N95!2@
5.1.3二值图像109 dE5 5
5.1.4灰度图像109 $h, &b<-
5.2数字图像的读取、显示及输出110 *dG}R#9Nv
5.2.1图像的读取110 Sqdc1zC
5.2.2图像的显示110 @[5_C ?2
5.2.3图像的输出112 j(Fa=pi
5.2.4添加颜色条112 (zS2 Ndp
5.3图像类型的转化113 4/HY[FT
5.3.1dither函数113 |.Nr.4Yp
5.3.2gray2ind函数114 (0OSGG9
5.3.3im2bw函数115 ZTh? ^}/
5.3.4rgb2gray函数116 rq<`(V'2
5.3.5rgb2ind函数116 o <D3Y95b
5.4图像的代数操作117 pcRF: ~TE
5.4.1图像的相加117 ?#BZ `H
5.4.2图像的相减119 YeRcf `
5.4.3图像的相乘121 e0v9uQ%F5
5.4.4图像的相除121 `jb0 +{08
5.5图像的对比度增强123 u\()E|?p
5.5.1线性变换123 : k M E
5.5.2非线性变换123 ] r/(n]=(
5.6图像的锐化124 x 1m8~F
5.6.1边界提取和锐化124 qPXA Nx<^
5.6.2锐化滤波器125 u Q:ut(
5.7图像的边缘检测127 G}=`V YK
5.7.1边缘检测算子127 |'U,/
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 eW%L$I
5.8基于灰度的图像分割131 _&; ZmNNhc
5.9图像的膨胀与腐蚀134 YW8K
$W
5.9.1膨胀和腐蚀134
8qFUYZtY
5.9.2结构元素134 >vD ['XN ,
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 <CNE>@-f
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 DC$7B`#D
参考文献136 oF%^QT"R
H_% d3 RI
第三部分 实例篇 Y w~;g: =
第6章课程设计综合实例139 ur/Oc24i1n
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 6-*~ t8
6.1.1设计目的139 0M#N=%31
6.1.2设计任务及具体要求139 5 1o@b
6.1.3基本原理概述139 vQ:x% =]
6.1.4设计方案及验证140 VFilF< jvu
参考文献148 uIYcmF\?
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 5wzQ?07T_
6.2.1设计目的148 P<>[e 9|
6.2.2设计任务及要求148 y0scL7/
6.2.3设计原理概述149 <KHv|)ak
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 Ff[H >Lp~
参考文献154 /;(<fh<bY
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 ]~?S~l%
6.3.1设计目的154 K H>Sc3p
6.3.2设计任务及要求155 51&|t#8h
6.3.3设计原理概述155 8_"3Yb`f
6.3.4MATLAB仿真实现155 hf_R\C(c
参考文献160 R&NpdW N
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 r@|R-Binz
6.4.1设计目的161 H,(F1+~d
6.4.2设计任务及要求161 6b% `^B\
6.4.3设计原理概述161 a4yOe*Ak,F
6.4.4设计实现163 f|X[gL,B
参考文献169 .>k=A|3G
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 N1YgYL
6.5.1设计目的169 F`fGz)Mk
6.5.2设计任务及要求169 2#'rk'X,K
6.5.3设计原理概述169 @b]VCv0*f%
6.5.4设计实现171 D4AEZgC F,
参考文献178 &\&'L|0F
6.6基于MATLAB的相关识别178 6eD(dZ
6.6.1设计目的178 ?$<SCN =
6.6.2设计任务及要求178 K{|w 43>D
6.6.3设计原理概述178 (d54C(")
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 L5R `w&Up
参考文献183 (})]H:W7
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 ~;}\zKQKE
6.7.1设计目的183 ktN% !Mh\
6.7.2设计任务及要求183 H9sZR>(^
6.7.3设计原理概述183 gB>(xY>LrA
6.7.4设计实现185 HpW" lYW4
参考文献187 c L?\^K)
6.8基于MATLAB的激光束合成187 d?JAUbqy
6.8.1设计目的187 !K!)S^^Po?
6.8.2设计任务及要求188 0xN!DvCg>.
6.8.3设计原理概述188 Po!oN~r
6.8.4设计实现188 \'[3^/('
参考文献193 W5pn;u- sz
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 =\M)6" }y}
6.9.1设计目的194 :b"= KQ
6.9.2设计任务及要求194 I9;xz ES
6.9.3设计原理概述194 VxNX d?
6.9.4设计实现197 |B
9 t-
参考文献200 K-Re"zsz
6.10基于MATLAB的人脸识别200 NK 8<=
n%"
6.10.1设计目的200 7kdeYr~<1
6.10.2设计任务及具体要求201 ,cLH*@
6.10.3基本原理概述201 7@JjjV
6.10.4设计方案及验证201 bdCyk G-
6.10.5结论208 `a-Bji?
参考文献208
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