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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 cqYpPv
《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。 z6Mf>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。 qbT].,?!U
vWj|[| <rX
第一部分 语言篇 QTP 1u
第1章MATLAB语言概述3 ;OVJM
qg
1.1MATLAB简介3 S B'.
1.1.1MATLAB的发展历程3 ]INbRytvc
1.1.2MATLAB的主要特点3 P+Hs6Q
1.2MATLAB的系统组成4 YSZz4?9\
1.2.1MATLAB开发环境4 NB, iC
[e
1.2.2MATLAB数学函数库5 7H./o Vl
1.2.3MATLAB语言5 Z7% >O:@z
1.2.4MATLAB图形处理系统5 YE0s5bB6
1.2.5MATLAB程序接口5 ?(R6}ab>K7
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 wddF5EcK0
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 ' ;$2j ~
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 m >'o&Hj
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 ob0clJX
1.4.1菜单和工具栏9 <0lfkeD
1.4.2命令行窗口10
|EF*]qI
1.4.3工作区11 6wxQ_Qz:Q
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 ]Oe#S"-Oo
1.5.1帮助窗口11 O'j;"l~H|
1.5.2帮助命令12 o[8Y %3
1.5.3演示系统（Demos）13 Kk#8r+ ,
1.5.4帮助系统导航浏览器13 `U?;9!|;6
1.5.5远程帮助系统14 p- zLi!
1.6MATLAB的基本操作命令14 !".@Wg$
1.6.1通用命令和编辑键14 [kn`~hI
1.6.2文件管理15 i12iB+q
1.7MATLAB使用初步16 ;O. U-s
习题16 ]Nm_<%lT
第2章MATLAB的基本语法17 B"8^5#t4s
2.1数据类型17 'n.ATV,
2.1.1数值类型17 z3>} (+
2.1.2字符串17 >. zk-`>-
2.1.3逻辑类型19 e;[/ytz"d'
2.1.4元胞数组20 ^i@t OtS
2.1.5构架数组21 J 9>uLz
2.1.6函数句柄（function）21 Imi_}NB+
2.2变量22 m]&d TZV
2.2.1变量命名的规则22 xe%+Yb]
2.2.2变量的赋值22 .dl1sv
U
2.2.3MATLAB变量的显示23 qzmY]N+w|
2.2.4MATLAB变量的存取24 R3.tkFZq]
2.3数组及向量运算24 {n |Ra[9_
2.3.1数组和向量的创建24 jJg
'Y:K9q
2.3.2数组的寻址27 <A!v'Y
2.3.3数组的运算27 |J~;yO SD
2.3.4向量运算29 ^<a yPV)+
2.4矩阵及其运算30 4qiG>^h9
2.4.1矩阵的创建30 syV &Ds)
2.4.2矩阵的运算31 J6&;pCAi
2.4.3矩阵的常用函数运算33 1C'lT,twl
2.5多项式及其运算34 QT?f p
>'
2.5.1多项式的构造34 1Te: &d
2.5.2多项式的运算34 {TlS)i `
2.5.3多项式拟合36 $yhQ)@#1
2.6符号运算37 a i}8+L8-
2.6.1基本符号对象37 \e ( h6,@
2.6.2符号表达式38 |W{z,e01x
2.6.3符号表达式的运算38 y{5ZC~Z<!
2.6.4常用的符号运算39 .4.zy]I
2.7MATLAB绘图40 #;2Ju'e#z
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 v#= -
2.7.2二维绘图41 =yvyd0 |35
2.7.3图形修饰43 u[ "Pg
2.7.4三维绘图46 +loD{
2.7.5特殊图形48 mp !6MO Q
2.7.6四维图形50 @S<=Okrlj
2.8MATLAB程序设计51 ~ #@sZ0/<
2.8.1M文件编辑器51 0xZq?9a
2.8.2命令文件53 IjJ3./L!5
2.8.3函数文件53 Bd)Qz(>rw
2.8.4M文件的规则54 =U3 !D;XP
2.8.5全局变量与局部变量54 H@5:x8
2.8.6程序流控制55 d-39G*;1
2.8.7程序设计举例58 (g4.bbEm
2.8.8程序设计的基本原则60 j9%=8Dn.<
习题60 V$ <og
参考文献62 d];E99}
#![b9~%WTh
第二部分 应用篇 EC&w9:R
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 ,Q >u
N
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 @dD70T
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 rp.JYz,
3.1.2电矢量垂直入射面66 w\s$
3.1.3菲涅耳公式66 'mG[#M/Y
3.2光的干涉68 DX 4uTD
3.2.1波的叠加原理68 )^L+ iht
3.2.2光波的干涉71 -=5 z&)
X
3.2.3杨氏干涉实验71 U!^\DocAY
3.2.4牛顿环74 F;5.nKo
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 :!'aP\uE
3.3光的衍射79 w/E4wp
3.3.1光的衍射现象79 m3\lm@`)O
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 #Ubzh`v
3.3.3光栅衍射83 ~z%K9YcyU
3.4光的偏振84 7*~
rhQ
3.4.1光波的偏振态84 &*/8Ojv)9
3.4.2光波的偏振态的仿真85 wp$C J09f*
3.5平行光束通过透镜聚焦87 *ZF7m_8u{
3.5.1平凸透镜光线追迹87 T6%*t#8r
参考文献90 q2Ax -#
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 c_ v j't
4.1信息光学函数91 ={YW*1Xw
4.1.1矩形函数91 R0,
Q `
4.1.2阶跃函数93 x]XhWScr '
4.1.3符号函数94 %'%r .
4.1.4sinc函数94 w T3QS J
4.1.5高斯函数95 p!|ok #s W
4.2傅里叶变换97 03iO4yO u
4.3卷积定理99 K({+3v K
4.4傅里叶透镜的仿真101 Iy6 "2$%a
4.5计算全息103 3[pA:Z+xx
4.5.1全息透镜103 8L9xP'[ ^
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 Uw)?u$+
P
参考文献107 /{\tk vv-Z
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 bJmVq%>;
5.1图像及数字图像简介108 7H a
+ @
5.1.1索引图像108 t8E'd :pE
5.1.2RGB图像109 `.>2h}op
5.1.3二值图像109 e(O"V3wq*6
5.1.4灰度图像109 '9H7I! L@
5.2数字图像的读取、显示及输出110 0bzD-K4WVd
5.2.1图像的读取110 +^1H tI|y
5.2.2图像的显示110 YFy5>* W
5.2.3图像的输出112 ''s]6Jjw
5.2.4添加颜色条112 GG/~)^VMe
5.3图像类型的转化113 A d=NJhzl
5.3.1dither函数113 GL(R9Y
5.3.2gray2ind函数114 ijw'7d|,
5.3.3im2bw函数115 'd D d9
5.3.4rgb2gray函数116 q{[}*%
5.3.5rgb2ind函数116 ?tQU ZO
5.4图像的代数操作117 TGY^,H>J
5.4.1图像的相加117 Azxy!gDT"
5.4.2图像的相减119 ,3qi]fFLMe
5.4.3图像的相乘121 L*6Tz'Qp
5.4.4图像的相除121 P"cc$lB~ I
5.5图像的对比度增强123 L ![b f5T
5.5.1线性变换123 % TyR8
%
5.5.2非线性变换123 iL\<G}
I
5.6图像的锐化124 1;i[H[hNY
5.6.1边界提取和锐化124 hvnZ
2x.?d
5.6.2锐化滤波器125 ^!3Sz1
5.7图像的边缘检测127 ~raRIh=
5.7.1边缘检测算子127 ^ D/:[
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 7N+No.vR.
5.8基于灰度的图像分割131 H^Ik FEVs
5.9图像的膨胀与腐蚀134 .36z
5.9.1膨胀和腐蚀134 g |a2z_R
5.9.2结构元素134 s_y Y,Z:
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 T_lexX[\
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 XsQ?&xK=u
参考文献136 \(R(S!xr_
D"o y l`q
第三部分 实例篇 6=3}gd5
第6章课程设计综合实例139 79AOvh
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 L Nms v U
6.1.1设计目的139 cfyN)#9
6.1.2设计任务及具体要求139 DB-4S-2
6.1.3基本原理概述139 {e/Qs|a
R
6.1.4设计方案及验证140 r5xu#%hgp;
参考文献148 #G:~6^A
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 4nzUDeI3MG
6.2.1设计目的148 MR=>Dc R
6.2.2设计任务及要求148 oIdMDp^$
6.2.3设计原理概述149 k%?wNk>
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 _fz-fG 1
参考文献154 c!AGKc
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 ~T7\lJ{%G
6.3.1设计目的154 kep.+t[
6.3.2设计任务及要求155 V7.xKmB
6.3.3设计原理概述155 |XzqP +t
6.3.4MATLAB仿真实现155 }A'QXtI/G
参考文献160 y,v*jE
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 ZMQSy7
6.4.1设计目的161 a]|P rjPI
6.4.2设计任务及要求161 #uVH~P5TM
6.4.3设计原理概述161 tRZCOEo4
6.4.4设计实现163 ;>{B K,
参考文献169 !run3ip`Z
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 m7Nm!Z7
6.5.1设计目的169 w&:"x@ -|
6.5.2设计任务及要求169 "yxIaTZu
6.5.3设计原理概述169 /KFCq|;7s,
6.5.4设计实现171 i{?uIb B
参考文献178 pPem;i^~
6.6基于MATLAB的相关识别178 hJ 4]GA'
6.6.1设计目的178 B v /]>Z
6.6.2设计任务及要求178 /xj^TyWM
6.6.3设计原理概述178 l 3bo
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 8*V^DM3n-
参考文献183 vG` R.
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 {]]qd!,
6.7.1设计目的183 y((I2g1rv
6.7.2设计任务及要求183 dp\pkx7
6.7.3设计原理概述183 xH! {;i
6.7.4设计实现185 )<-\ F%&b
参考文献187 D6@c&
6.8基于MATLAB的激光束合成187 NitWIj[U;
6.8.1设计目的187 L l\y2oJ
6.8.2设计任务及要求188 V\r!H>
6.8.3设计原理概述188 7'\<\oT
6.8.4设计实现188 &$ZJfHD@
参考文献193 9ar+P h@*
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 }a6tG
6.9.1设计目的194 i7v> 9p7
6.9.2设计任务及要求194 eS{lr 4-]
6.9.3设计原理概述194 |pqc(B u
6.9.4设计实现197 |{udd~oE&
参考文献200 NPF"_[RoeV
6.10基于MATLAB的人脸识别200
$x# 0m
6.10.1设计目的200 s ki' I
6.10.2设计任务及具体要求201 -\xNuU
6.10.3基本原理概述201 9;KQ3.Fa}q
6.10.4设计方案及验证201 h B D .IB
6.10.5结论208 ^u`1W^>
参考文献208
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