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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-@b70E
《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。 -;iCe7|Twf
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。 b)7v-1N
j> dL:V&`
第一部分 语言篇 ?Lbn R~/J
第1章MATLAB语言概述3 N1 D r'aw*
1.1MATLAB简介3 -ju}I
1.1.1MATLAB的发展历程3 B :#9
1.1.2MATLAB的主要特点3 v0KJKrliGO
1.2MATLAB的系统组成4 lQ#='Jqfp
1.2.1MATLAB开发环境4 F[*/D/y(
1.2.2MATLAB数学函数库5 Ca
?d8
1.2.3MATLAB语言5 70. Tm#qh
1.2.4MATLAB图形处理系统5 Or :P*l
1.2.5MATLAB程序接口5 ,AwX7gx22
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 T+4 1,
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 .qs5xGg#9
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 z
m+3a F
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 Lm*PHG
1.4.1菜单和工具栏9 <KFl4A~
1.4.2命令行窗口10
W^)' rH
1.4.3工作区11 ))4R gS$
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 /i(R~7;?
1.5.1帮助窗口11 .,\^{.E
1.5.2帮助命令12 LvNulMEK
1.5.3演示系统（Demos）13 xM![
1.5.4帮助系统导航浏览器13 #Ve@D@d [
1.5.5远程帮助系统14 rDv`E^\
1.6MATLAB的基本操作命令14 yaPx=^&
1.6.1通用命令和编辑键14 1 Q*AQYVY
1.6.2文件管理15 s&1}^'|
1.7MATLAB使用初步16 f T{%zJU
习题16 ~L:H]_8F l
第2章MATLAB的基本语法17 : ZadPn56
2.1数据类型17 rUZ09>nDy
2.1.1数值类型17 j+("4b'
2.1.2字符串17 BbhC 0q"J
2.1.3逻辑类型19 ]A:8x`z#F
2.1.4元胞数组20 <[?ZpG
2.1.5构架数组21 S=G2%u!;
2.1.6函数句柄（function）21 ?{\h`+A
2.2变量22 C I=M0
2.2.1变量命名的规则22 \|CuTb;0
2.2.2变量的赋值22 NRa zI _Z
2.2.3MATLAB变量的显示23 U04&z 91"
2.2.4MATLAB变量的存取24 tgY/8& $M
2.3数组及向量运算24 yw >Frb5p
2.3.1数组和向量的创建24 6pbtE]
2.3.2数组的寻址27 8khIy-9-'
2.3.3数组的运算27 r?/!VO-*N
2.3.4向量运算29 KPA.5, a i
2.4矩阵及其运算30 a#a n +JY3
2.4.1矩阵的创建30 "(Nt9K%P)
2.4.2矩阵的运算31 I8Y
#l'z
2.4.3矩阵的常用函数运算33 k:URP`w[X=
2.5多项式及其运算34 *W2 o$_Hs
2.5.1多项式的构造34 %DM0Z8P$B-
2.5.2多项式的运算34 QW_BT ^d"
2.5.3多项式拟合36 mJYD"WgY
2.6符号运算37 B +MnT{
2.6.1基本符号对象37 < ==6fc>s
2.6.2符号表达式38 nO#x "
2.6.3符号表达式的运算38 Re*_ Dt=r
2.6.4常用的符号运算39 I3u)y|Y=
2.7MATLAB绘图40 D"exI]
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 7"1]5\p^g
2.7.2二维绘图41 6Ad =#MM
2.7.3图形修饰43 t9)S^: 0
2.7.4三维绘图46 ;9LOeH?
2.7.5特殊图形48 J,\e@
2.7.6四维图形50 J~C=o(r
2.8MATLAB程序设计51
-d^'-s
2.8.1M文件编辑器51 )y{:Uc \4!
2.8.2命令文件53 J$lfI^^
2.8.3函数文件53 W}#n .c4+
2.8.4M文件的规则54 :6]qr 86
2.8.5全局变量与局部变量54 d.HcO^
2.8.6程序流控制55 !t} yoN
n|
2.8.7程序设计举例58 p(nE cu
2.8.8程序设计的基本原则60 mF4y0r 0
习题60 O{ 0it6
参考文献62 h/6^>setz
: (@P
*"j
第二部分 应用篇 |a %Wd
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 F x^X(!)~]
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 Tgh?=]H
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 PkLNIp1
3.1.2电矢量垂直入射面66 wD4[UU?
3.1.3菲涅耳公式66 3gnO)"$
3.2光的干涉68 J57; X=M
3.2.1波的叠加原理68 )?pnV":2Y
3.2.2光波的干涉71 Z{ gm4YV
3.2.3杨氏干涉实验71 ,RW`9+gx
3.2.4牛顿环74 I?^(j;QpS
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 /4@
[^}x
3.3光的衍射79 O<E8,MCA[a
3.3.1光的衍射现象79 u:mndTpB6x
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 /nn~&OU
3.3.3光栅衍射83 $x,EPRNs
3.4光的偏振84 \>G}DGz
3.4.1光波的偏振态84 "YW Z&_n**
3.4.2光波的偏振态的仿真85 g> ~+M
3.5平行光束通过透镜聚焦87 ZCV i ZWo
3.5.1平凸透镜光线追迹87 EiG5k.C@
参考文献90 BMdZd5!p&
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 tY:
Nq*@
4.1信息光学函数91 \j5`6}zm
4.1.1矩形函数91 K: GEC-
4.1.2阶跃函数93 lQ BE q"7$
4.1.3符号函数94 ]^T- X/v9
4.1.4sinc函数94 J_;*@mW
4.1.5高斯函数95 ;<_a ,5\Q
4.2傅里叶变换97 lRNm
&3:-
4.3卷积定理99 +vxOCN4}v
4.4傅里叶透镜的仿真101 lfre-pS+
4.5计算全息103 3
^K#\*P
4.5.1全息透镜103 +I3O/=)
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 U^7b j
参考文献107 :0QDV~bs
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 a(=lQ(v/?
5.1图像及数字图像简介108 {dm>]@"S
5.1.1索引图像108 :~#)Xa0I
5.1.2RGB图像109 %ek0NBE7
5.1.3二值图像109 '&dT
5.1.4灰度图像109 9t6c*|60#n
5.2数字图像的读取、显示及输出110 H%gAgXHn
5.2.1图像的读取110 0zkMR Be
5.2.2图像的显示110 ^m&I^ \
5.2.3图像的输出112 ~LZrhwVj$
5.2.4添加颜色条112 M kL2I+*
5.3图像类型的转化113 MIn_?r
5.3.1dither函数113 mC$y*G
5.3.2gray2ind函数114 +L`}(yLJ)9
5.3.3im2bw函数115 *YL86R+U
5.3.4rgb2gray函数116 yNow hh
5.3.5rgb2ind函数116 q7f`:P9~
5.4图像的代数操作117 &(A#F[ =0
5.4.1图像的相加117 yCav; ZS_
5.4.2图像的相减119 T!ZjgCY}
5.4.3图像的相乘121 8'jt59/f
5.4.4图像的相除121 xPPA8~Dm*
5.5图像的对比度增强123 u!5q)>Wt(
5.5.1线性变换123 W/hzo*o'g
5.5.2非线性变换123 {sGEopd8]q
5.6图像的锐化124 aHmg!s} &
5.6.1边界提取和锐化124 )E* f30
5.6.2锐化滤波器125 ",D!8>=s
5.7图像的边缘检测127 8FMxn{k2
5.7.1边缘检测算子127 *DC/O(
0
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 GWWg3z.o"W
5.8基于灰度的图像分割131 yn_f%^!G
5.9图像的膨胀与腐蚀134 #qY gQ<TM!
5.9.1膨胀和腐蚀134 s_XCKhN:
5.9.2结构元素134 vt2.
i$u
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 }DS%?6}Sy
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 lZ L+j6Q
参考文献136 't&1y6Uu
5WJ ~%"O
第三部分 实例篇 3qf#NJN}
第6章课程设计综合实例139 7@\.()
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 $"W[e" Q
6.1.1设计目的139 wbAwmOiZ
6.1.2设计任务及具体要求139 IDT \hTPIs
6.1.3基本原理概述139 o>C,Db~L/
6.1.4设计方案及验证140 $cHU ,
参考文献148 V [g^R*b
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 7PMz6
6.2.1设计目的148 g:ky;-G8b
6.2.2设计任务及要求148 j \jMN*dmV
6.2.3设计原理概述149 R}gdN-941
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 \-pwA j?
参考文献154 AXHY$f|
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 r=0PW_r:
6.3.1设计目的154 # o/;du
6.3.2设计任务及要求155 RU7+$Z0K
6.3.3设计原理概述155 ) hs&?: )
6.3.4MATLAB仿真实现155 jq% <Z,r h
参考文献160 ,HTwEq>-G
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 mMwV5\(
6.4.1设计目的161 U1y!R<qlp
6.4.2设计任务及要求161 H`)eT6:|/
6.4.3设计原理概述161 e}yF2|0FD
6.4.4设计实现163 7;q0'_G
参考文献169 !~9ASpqvPy
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 5@%Gq)z5
6.5.1设计目的169 /C Xg$%\
6.5.2设计任务及要求169 #X'-/q`.
6.5.3设计原理概述169 pLCj"D).M
6.5.4设计实现171 H!]&"V77
参考文献178 lwX9:[Z
6.6基于MATLAB的相关识别178 STjb2t,a
6.6.1设计目的178 kE'p=dXx
6.6.2设计任务及要求178 <M1*gz
6.6.3设计原理概述178 36(qe"s
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 2~f*o^%l
参考文献183 S1^/W-yoc~
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 gU+yqT7=
6.7.1设计目的183 X,l7>>L{g
6.7.2设计任务及要求183 DCiU?u~
6.7.3设计原理概述183 tq h)yr;
6.7.4设计实现185 C] mp <
参考文献187 0vfMJzk
6.8基于MATLAB的激光束合成187 WLXt@dK*u
6.8.1设计目的187 ,dQ*0XO!
6.8.2设计任务及要求188 }C_g ;7*
6.8.3设计原理概述188 GBb8 }lx
6.8.4设计实现188 j1g$LAe
参考文献193 C('D]u$Hdk
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 eC"e
v5v
6.9.1设计目的194 !Z2h ?..O
6.9.2设计任务及要求194 6jc5B#
6.9.3设计原理概述194 ty['yV-;a
6.9.4设计实现197 a. D cmy{
参考文献200 ]I,&Bme
6.10基于MATLAB的人脸识别200 cI8\d 4/py
6.10.1设计目的200 =@4 ,szLO
6.10.2设计任务及具体要求201 Uz_ob9l<#H
6.10.3基本原理概述201 xI ?'Nh
6.10.4设计方案及验证201 HLDv{G'7
6.10.5结论208 |+ Rx )
参考文献208
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