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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。 ;>YJ}:r"\
《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。 IXC: Q
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。 46$5f?Z
,':?3| $c
第一部分 语言篇 cZHlW|$R
第1章MATLAB语言概述3 7W 4[1
1.1MATLAB简介3 KWd]?e)
1.1.1MATLAB的发展历程3 Xf Y]qQP
1.1.2MATLAB的主要特点3 ]i{-@Ven
1.2MATLAB的系统组成4 # &$4tTl
1.2.1MATLAB开发环境4 *VL-b8'A<
1.2.2MATLAB数学函数库5 LdRLKE<'e
1.2.3MATLAB语言5 EJN}$|*Av
1.2.4MATLAB图形处理系统5 aA\v
1.2.5MATLAB程序接口5 uS<&$J H
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 1 "4AS_Q
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 .Z9Bbab:
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 ON !1l S
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 'Z;R! @Dm
1.4.1菜单和工具栏9 Z}XA ( ;ck
1.4.2命令行窗口10 )kg^.tP
1.4.3工作区11 .PF~8@1ju
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 k2O==IG]6
1.5.1帮助窗口11 ! 5 ]/2
1.5.2帮助命令12 6LUB3;g7
1.5.3演示系统（Demos）13 HQ4o^ WC
1.5.4帮助系统导航浏览器13 [x9eamJ,H
1.5.5远程帮助系统14 UF0PWpuO
1.6MATLAB的基本操作命令14 UXe @c@3
1.6.1通用命令和编辑键14 QDLtilf :
1.6.2文件管理15 ^gD&Nb P8
1.7MATLAB使用初步16 z+Y0Zh";/#
习题16 -u8 ma%JW
第2章MATLAB的基本语法17 6J-tcL*4"%
2.1数据类型17 3rOv j&2
2.1.1数值类型17 4R}2H>VV%
2.1.2字符串17 @_0XK)pW
2.1.3逻辑类型19
rf oLg
2.1.4元胞数组20 %~G)xK?W*
2.1.5构架数组21 CSIW|R@
2.1.6函数句柄（function）21 ys09W+B7
2.2变量22 'V } -0
2.2.1变量命名的规则22 q,kd r)-
2.2.2变量的赋值22 rr9N(AoxW
2.2.3MATLAB变量的显示23 0<nk>o
2.2.4MATLAB变量的存取24 PWmFY'=
2.3数组及向量运算24 P;][i| x
2.3.1数组和向量的创建24 8,= ,'gFO
2.3.2数组的寻址27 -PoW 5 6
2.3.3数组的运算27 ioz4kG!
2.3.4向量运算29 CKy' 8I9
2.4矩阵及其运算30 8F U8E2zo
2.4.1矩阵的创建30 `Z0FQ( r_
2.4.2矩阵的运算31 (jtrQob
2.4.3矩阵的常用函数运算33 b-\ 1D;]
2.5多项式及其运算34 9x23## s
2.5.1多项式的构造34 |+f@w /+
2.5.2多项式的运算34 h b_"E, `F
2.5.3多项式拟合36 k_/*> lIZY
2.6符号运算37 PsaKzAg?
2.6.1基本符号对象37 ,F!z ZNW9
2.6.2符号表达式38 }k~ih?E^s
2.6.3符号表达式的运算38 !%?O`+r
2.6.4常用的符号运算39 ACc tyGd
2.7MATLAB绘图40 ~5q1zr )E
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 WB K6Ug
2.7.2二维绘图41 <Y:{>=
2.7.3图形修饰43 wQEsq<
2.7.4三维绘图46 QVJq% P
2.7.5特殊图形48 f; w\k7 #
2.7.6四维图形50 -U .>K,M
2.8MATLAB程序设计51 Qzt 'Z K
2.8.1M文件编辑器51 ) [+82~F
2.8.2命令文件53 L
4V,y>
2.8.3函数文件53 L7;8:^ v
2.8.4M文件的规则54 :m]H?vq] \
2.8.5全局变量与局部变量54 #oW" 3L{,
2.8.6程序流控制55 XXPn)kmWR
2.8.7程序设计举例58 9sG]Q[:.]
2.8.8程序设计的基本原则60 vJ9I z
习题60 FUzN }"\1
参考文献62 HCfme<'
ti'B}bH>'
第二部分 应用篇 + fS< YT
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 )0+6^[Tqq
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 ^F,sV*
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 _ t &` T
3.1.2电矢量垂直入射面66 /o OZ>B%1s
3.1.3菲涅耳公式66 x<5ARK6\=
3.2光的干涉68 }@x!r=O)I
3.2.1波的叠加原理68 s|IY
t^
3.2.2光波的干涉71 *IX<&u#
3.2.3杨氏干涉实验71 _Ne fzZWUJ
3.2.4牛顿环74 !6!Gx:
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 ,2YZ B*6h{
3.3光的衍射79 7 6H>ST@G|
3.3.1光的衍射现象79 f7Y BhF
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 ' _d4[Olu
3.3.3光栅衍射83 ls7eypKR
3.4光的偏振84 !7Eodq-0
3.4.1光波的偏振态84 5`Q j<
3.4.2光波的偏振态的仿真85 Y<L35
?
3.5平行光束通过透镜聚焦87 >)F "lR:o
3.5.1平凸透镜光线追迹87 `AYq,3V
参考文献90 /sfJ:KP0
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 ?4A/?Z]ub
4.1信息光学函数91 mG"xo^1_H
4.1.1矩形函数91 2ah%,o
4.1.2阶跃函数93 _j +!Fd
4.1.3符号函数94 $=iw<B r
4.1.4sinc函数94 K!]a +M]>
4.1.5高斯函数95 _ f'v>"K
4.2傅里叶变换97 >
vdmN]
4.3卷积定理99 }R`Rqg-W
4.4傅里叶透镜的仿真101 wBcoh~
(y
4.5计算全息103 W1 k]P.
4.5.1全息透镜103 Aa=:AkrH
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 \ ?pyax8
参考文献107 Y {D%v
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 8[;vC$
5.1图像及数字图像简介108 Fvf |m7
5.1.1索引图像108 f(Y_< %
5.1.2RGB图像109 gVrQAcJj
5.1.3二值图像109 4q doF_
5.1.4灰度图像109 ^|H={pd'c0
5.2数字图像的读取、显示及输出110 rUpe ;c
5.2.1图像的读取110 V( _1q
5.2.2图像的显示110 "$XX4w
M
5.2.3图像的输出112 RWc<CQcL"
5.2.4添加颜色条112 -QroT`gy
5.3图像类型的转化113 +? h}e
5.3.1dither函数113 3w</B- |nQ
5.3.2gray2ind函数114 @^A5{qQ\
5.3.3im2bw函数115 /M_$4O;*@
5.3.4rgb2gray函数116 =}vT>b
5.3.5rgb2ind函数116 1>"-!ADm
5.4图像的代数操作117 r/2=
nE
5.4.1图像的相加117 z @yTkH_
5.4.2图像的相减119 )P$|9<_q7x
5.4.3图像的相乘121 z$e6T&u5B
5.4.4图像的相除121 0V4B Q:v
5.5图像的对比度增强123 fC[za,PXaE
5.5.1线性变换123 2 %dL96
5.5.2非线性变换123 d =/0A\O
5.6图像的锐化124 lG}# K^ q
5.6.1边界提取和锐化124 N7?B"p /
5.6.2锐化滤波器125 hb J>GSoZ,
5.7图像的边缘检测127 yd).}@
5.7.1边缘检测算子127 h q)1YO
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 {%f{U"m
5.8基于灰度的图像分割131 /]_ t->
5.9图像的膨胀与腐蚀134 g1s%x=7/
5.9.1膨胀和腐蚀134 /' + >/
5.9.2结构元素134 MKl0 d
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 $VuXr=f}
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 j,.\QwpU
参考文献136 _ y @] .G
4f([EV[6dK
第三部分 实例篇 l4>^79* *
第6章课程设计综合实例139 Kwuuc Y
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 d9K8[Q5^3
6.1.1设计目的139 {~3QBMx6
6.1.2设计任务及具体要求139 '+`[)w
6.1.3基本原理概述139 xG 9Sk
6.1.4设计方案及验证140 i"WYcF |
参考文献148 vrkY7L 3\
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 FEaT}/h;
6.2.1设计目的148 DN*5q9.
6.2.2设计任务及要求148 }yz>(Pq
6.2.3设计原理概述149 aQCu3T
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 JE=t
e(a
参考文献154 Z0F~?
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 =dm r ,WE
6.3.1设计目的154 *m~-8_ >;
6.3.2设计任务及要求155 S#7YJ7
K"N
6.3.3设计原理概述155 ' X^auyL
6.3.4MATLAB仿真实现155 5*AXL .2ih
参考文献160 c0qp-=^&.
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 5(3O/C{?~
6.4.1设计目的161 xN 1P#
6.4.2设计任务及要求161 o ~Se[p
6.4.3设计原理概述161 & {}Mds
6.4.4设计实现163 9iA rBL"
参考文献169 :D D <0
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 1E+12{~m"i
6.5.1设计目的169 ' 5e,@t%y
6.5.2设计任务及要求169 tt"<1
z@
6.5.3设计原理概述169 g7 \ =
6.5.4设计实现171 H@Dpht>[
参考文献178 b/wp k~qi
6.6基于MATLAB的相关识别178 {.p .?
6.6.1设计目的178 "
kDiK`i
6.6.2设计任务及要求178 o ).deP
s-
6.6.3设计原理概述178 ^*K=wE}AG
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 %#HU~X:
参考文献183 h051Ol\v*
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 1Kg0y71"
6.7.1设计目的183 !"rPSGK*
6.7.2设计任务及要求183 # B `?}a=
6.7.3设计原理概述183 =!q%
1 mP
6.7.4设计实现185 w!.@64-
参考文献187 "-J 5!y*,Y
6.8基于MATLAB的激光束合成187 RB 5SK#z
6.8.1设计目的187
}qNc `8h
6.8.2设计任务及要求188 oBzl=N3<
6.8.3设计原理概述188 N[%u>!
6.8.4设计实现188 K\Ea\b [
参考文献193 (]|h6aI'}
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 8Zv``t61
6.9.1设计目的194 &m 5zd$6
6.9.2设计任务及要求194 ([>ecS@eO
6.9.3设计原理概述194 Vwkvu& 4
6.9.4设计实现197 B`*,L\LZ*
参考文献200 ']_2@<XW)
6.10基于MATLAB的人脸识别200 SQKhht`M
6.10.1设计目的200 Q;M\fBQO}&
6.10.2设计任务及具体要求201 i "8mrW b
6.10.3基本原理概述201 I \:WD"
6.10.4设计方案及验证201 }F`|_8L*v)
6.10.5结论208 bO '\QtW9
参考文献208
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