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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。 .w:DFk^E]b
《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。 ),_@ WW;k
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。 !OZ y7
a1+oj7
第一部分 语言篇 B 5L2<
第1章MATLAB语言概述3 BqEI(c 6
1.1MATLAB简介3 4a&R Yx
1.1.1MATLAB的发展历程3 D2 #ZpFp"h
1.1.2MATLAB的主要特点3 >:SHV W
1.2MATLAB的系统组成4 J @`1TU
1.2.1MATLAB开发环境4 7o\@>rNWP
1.2.2MATLAB数学函数库5 x exaQuK
1.2.3MATLAB语言5 A]*}HZ ,
1.2.4MATLAB图形处理系统5 />C^WQI^
1.2.5MATLAB程序接口5 P|`8}|}a
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 =&6eM2>P
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 D#aDv0b
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 n>z9K')
1.4MATLAB R2014a的工作环境8
oue C
1.4.1菜单和工具栏9 bt SRtf
1.4.2命令行窗口10 'I|v[G$l
1.4.3工作区11 _ r#Z}HK
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 $L `d&$Vh
1.5.1帮助窗口11 ?PLPf>e
1.5.2帮助命令12 "37lx;CH
1.5.3演示系统（Demos）13 `6;?9NI
1.5.4帮助系统导航浏览器13 3l]lwV
1.5.5远程帮助系统14 D'>_ I.
1.6MATLAB的基本操作命令14 x %=si[P
1.6.1通用命令和编辑键14 5"V TK
1.6.2文件管理15 #&+{mCjs
1.7MATLAB使用初步16 P.se'z)E
习题16 N>uRf0E>
第2章MATLAB的基本语法17 e}voV0y\v:
2.1数据类型17 h#I>M`|
2.1.1数值类型17 s3N'02G
2.1.2字符串17 8bGd} (
2.1.3逻辑类型19 1}+3dB_s
2.1.4元胞数组20 \0 gis#
2.1.5构架数组21 Ng& %o
2.1.6函数句柄（function）21 AD> e?u
2.2变量22 TvoyZW\?w
2.2.1变量命名的规则22 &$BjV{,/zc
2.2.2变量的赋值22 !vi> U|rh
2.2.3MATLAB变量的显示23 `?H]h"{7Q
2.2.4MATLAB变量的存取24 2y\E[j A
2.3数组及向量运算24 evJ4C#P r
2.3.1数组和向量的创建24 J`Q>3] wL
2.3.2数组的寻址27 (y'hyJo
2.3.3数组的运算27 K`eCDvlH
2.3.4向量运算29 , u=`uD
2.4矩阵及其运算30 n)/z0n!\
2.4.1矩阵的创建30 n6=By|jRh
2.4.2矩阵的运算31 1q\\5A<V
2.4.3矩阵的常用函数运算33 Jumgb
2.5多项式及其运算34 1UgEI"#a6g
2.5.1多项式的构造34
x^qVw5{n
2.5.2多项式的运算34 _%Bi: HG0
2.5.3多项式拟合36 ?PxP% $hS
2.6符号运算37 )iX~ }7
2.6.1基本符号对象37 Y|m +dT6
2.6.2符号表达式38 L- iy
2.6.3符号表达式的运算38 QhFV xCA
2.6.4常用的符号运算39 ~\SG b_2
2.7MATLAB绘图40 UXz<)RvB
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 yu {d! {6
2.7.2二维绘图41 X #dmo/L8
2.7.3图形修饰43 OKZV{Gja
2.7.4三维绘图46 TprTWod2]t
2.7.5特殊图形48 D8Ic?:iX[
2.7.6四维图形50 `RT>}_j
2.8MATLAB程序设计51 68|E9^`l
2.8.1M文件编辑器51 2szPAuN+
2.8.2命令文件53 H vauyx5T
2.8.3函数文件53 w(Ovr`o?9t
2.8.4M文件的规则54 ?,Xw[pR
2.8.5全局变量与局部变量54 o|^3J{3G
2.8.6程序流控制55 B Z#(
2.8.7程序设计举例58 + 480 l}
2.8.8程序设计的基本原则60 @IKYh{j4
习题60 P8
c`fbkX2
参考文献62 CkC ^'V)
P[-E@0h)-t
第二部分 应用篇 m 0C @G5
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 hag$GX'2k
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 @7c?xQVd$
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 \7eUw,~Q>
3.1.2电矢量垂直入射面66 "cGk)s
3.1.3菲涅耳公式66 .sW|Id )
3.2光的干涉68 k'Hs}z eNn
3.2.1波的叠加原理68 g-k|>-h
3.2.2光波的干涉71 @;4zrzQi7
3.2.3杨氏干涉实验71 `hm-.@f,9
3.2.4牛顿环74 z9Mfd#5?>P
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 bj^5yX;2
3.3光的衍射79 X`/k)N>l
3.3.1光的衍射现象79 0auYG>< =
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 i"FtcP^
3.3.3光栅衍射83 8`{:MkXP
3.4光的偏振84 }tu C}
3.4.1光波的偏振态84 S?LQu
3.4.2光波的偏振态的仿真85 }&D WaO]J7
3.5平行光束通过透镜聚焦87 iVr J Q
3.5.1平凸透镜光线追迹87 rXq.DvQ
参考文献90 Fx Y}m
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 3&4(ZH=
4.1信息光学函数91 7z,C} -q
4.1.1矩形函数91 RC"MdcD:]y
4.1.2阶跃函数93 #z%fx
4.1.3符号函数94 =I5>$}q_&,
4.1.4sinc函数94 w.o@7|B1N
4.1.5高斯函数95 I][*j
4.2傅里叶变换97 ^
+\d z
4.3卷积定理99 hfB%`x#akQ
4.4傅里叶透镜的仿真101 {TROoX~H?
4.5计算全息103 (,2S XV
4.5.1全息透镜103 LOYk 9m
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 a-tm q]]E
参考文献107 n8[!pH~6
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 $HzBD.CF|x
5.1图像及数字图像简介108 Rp7mh]kZ
5.1.1索引图像108 9=tIz
5.1.2RGB图像109 H8jpxzXv
5.1.3二值图像109 y.k~Y0
5.1.4灰度图像109 4_lrg|X1
5.2数字图像的读取、显示及输出110 _LnpnL:
5.2.1图像的读取110 &-w
Cvp7
5.2.2图像的显示110 >:!5*E5?
5.2.3图像的输出112 t?gic9
q
5.2.4添加颜色条112 BlO<PMmhT&
5.3图像类型的转化113 29b9`NXt
5.3.1dither函数113 9FR5Jw>t
5.3.2gray2ind函数114 gJ{)-\
5.3.3im2bw函数115 6MW{,N
5.3.4rgb2gray函数116 O T*mO&Z
5.3.5rgb2ind函数116 [|L< _.8
5.4图像的代数操作117 i]4I [!
5.4.1图像的相加117 gD?l -RT>
5.4.2图像的相减119 " k @/ 3
5.4.3图像的相乘121 u=s p`%?
5.4.4图像的相除121 j$:~Rek
5.5图像的对比度增强123 JbbzV>
5.5.1线性变换123 |df Pki{
5.5.2非线性变换123 n>XdU%&
5.6图像的锐化124 =WAT yY:s
5.6.1边界提取和锐化124 ;'K5J 9k
5.6.2锐化滤波器125 A)!*]o >U
5.7图像的边缘检测127 ]m<$}
5.7.1边缘检测算子127
(ZizuHC
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 'H !Uh]!
5.8基于灰度的图像分割131 m0SlOgRsk
5.9图像的膨胀与腐蚀134 \\qZl)P_
5.9.1膨胀和腐蚀134 X_h}J=33Q
5.9.2结构元素134 %> eiAB_b
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 A/s?x>QA
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 cq]6XK-W
参考文献136 n84|{l581
<'*LRd$1
第三部分 实例篇 7$=In K
第6章课程设计综合实例139 AkV#J,
3LC
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 ~0$&3a<n1
6.1.1设计目的139 D>q9 3;p
6.1.2设计任务及具体要求139 6{b >p+U
6.1.3基本原理概述139 n>YKa)|W`
6.1.4设计方案及验证140 `^&OF u ee
参考文献148 o*H<KaX
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148
t{96p77)=
6.2.1设计目的148 +0Y&`{#Z
6.2.2设计任务及要求148 5 ;EvNu
6.2.3设计原理概述149 ?tbrbk x
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 QWYJ *
参考文献154 R/YqyT\SM
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 }}~ |!8
6.3.1设计目的154 tD)J *]G
6.3.2设计任务及要求155 e"<OELA
6.3.3设计原理概述155 |{ip T SH
6.3.4MATLAB仿真实现155 y N-9[P8C
参考文献160 MTn{ d
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 7. oM J
6.4.1设计目的161 k,*XG$ 2h
6.4.2设计任务及要求161 S9.o/mr
6.4.3设计原理概述161 (9a^$C*
6.4.4设计实现163 7[) E>XRE
参考文献169 e^voW "?%
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 z0 3K=aZ
6.5.1设计目的169 JZ x[W&]zT
6.5.2设计任务及要求169 2^7`mES
6.5.3设计原理概述169 @yYkti;4-
6.5.4设计实现171 ~"!fP3"e
参考文献178 eR>oq,
6.6基于MATLAB的相关识别178 l/5
hp.
6.6.1设计目的178 6gDN`e,@
6.6.2设计任务及要求178 *.[.
{qG(
6.6.3设计原理概述178 yG {TH0tq
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 Pq$n5fZC !
参考文献183 jP. dD Yc
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 XiWmV ?
6.7.1设计目的183 %|oym.-I6
6.7.2设计任务及要求183 f o3}W^0
6.7.3设计原理概述183 ~}
~4
6.7.4设计实现185 * ;FdD{+
参考文献187 @6.vKCSE
6.8基于MATLAB的激光束合成187 tH4B:Bgj!
6.8.1设计目的187 -9?]IIVb
6.8.2设计任务及要求188 %hP ^%'G
6.8.3设计原理概述188 }@)[5N# A|
6.8.4设计实现188 ~W/z96'
5
参考文献193 ueNS='+m
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 %BODkc Zh
6.9.1设计目的194 DlJo^|5
6.9.2设计任务及要求194 sLk-x\P]|
6.9.3设计原理概述194 DY*N|OnqJ
6.9.4设计实现197 lOp`m8_=
参考文献200 |.dRily+
6.10基于MATLAB的人脸识别200 3so %gvY.'
6.10.1设计目的200 "dlV k~
6.10.2设计任务及具体要求201 z$sGv19pB
6.10.3基本原理概述201 K
8O|?x]
6.10.4设计方案及验证201 E{(;@PzE
6.10.5结论208 eMzk3eOJ
参考文献208
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