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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。 P??pWzb6HH
《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。 j9 RpYz
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。 Y%]g,mG
?W?n l:F
第一部分 语言篇 ci ( BP nQ
第1章MATLAB语言概述3 aa!1w93?i
1.1MATLAB简介3 rvn m*e,
1.1.1MATLAB的发展历程3 M5`m5qc3
1.1.2MATLAB的主要特点3 (lit^v,9
1.2MATLAB的系统组成4 EmP2r*"rb
1.2.1MATLAB开发环境4 uSC I
1.2.2MATLAB数学函数库5 pAN$c "
1.2.3MATLAB语言5 #^i+'Z=L
1.2.4MATLAB图形处理系统5 5=8_Le
1.2.5MATLAB程序接口5 .fhfO @
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 OQuTM[W
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 s\3Z E11L
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 MD> E0p)
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 *;t_V laZ
1.4.1菜单和工具栏9 }_Sgor83n
1.4.2命令行窗口10 7#T@CKdUd
1.4.3工作区11 Hpp;dG
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 a[lx&CHgI
1.5.1帮助窗口11 {`L,F
1.5.2帮助命令12 yaX%<KBa\
1.5.3演示系统（Demos）13
DshRH>7s8
1.5.4帮助系统导航浏览器13 @(tuE
1.5.5远程帮助系统14 Y3hudjhLl
1.6MATLAB的基本操作命令14 +w@/$datI
1.6.1通用命令和编辑键14 }T =\hM
1.6.2文件管理15 D B] ] 6
1.7MATLAB使用初步16 VN@ZYSs
习题16 Y:'c<k
第2章MATLAB的基本语法17 :Sk<0VVd7
2.1数据类型17 .7#04_aP
2.1.1数值类型17 hA"z0Fszh
2.1.2字符串17 KR4 RIJZ_t
2.1.3逻辑类型19 (W`=`] !
2.1.4元胞数组20 D4GXZX8 K
2.1.5构架数组21 cX Ob=
2.1.6函数句柄（function）21 )#c GeP A
2.2变量22 ou&7v<)x4
2.2.1变量命名的规则22 !un_JZD
2.2.2变量的赋值22 FC YZ9L5uF
2.2.3MATLAB变量的显示23 h N:2(x
2.2.4MATLAB变量的存取24 RAEiIf!3
2.3数组及向量运算24 04 z2gAo
2.3.1数组和向量的创建24 GwlAEh P
2.3.2数组的寻址27 oX1{~lDJl
2.3.3数组的运算27 S#7.y~e\
2.3.4向量运算29 }KrZ6cG9#
2.4矩阵及其运算30 Wuji'sxTs
2.4.1矩阵的创建30 *:,7
A9LY
2.4.2矩阵的运算31 LZ~$=<
2.4.3矩阵的常用函数运算33 1FC 1*7A[
2.5多项式及其运算34 C
F<
2.5.1多项式的构造34 TqMy">>
2.5.2多项式的运算34 nr{ }yQ u
2.5.3多项式拟合36 "{( 4
2.6符号运算37 .J|" bs9
2.6.1基本符号对象37 }Rq- IRa'
2.6.2符号表达式38 7Y' .yn
2.6.3符号表达式的运算38 P}Ul e|&LK
2.6.4常用的符号运算39
KY;E. D`
2.7MATLAB绘图40 5fa_L'L#
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 V0
OT _F
2.7.2二维绘图41 #bLeK$
2.7.3图形修饰43 eTa[~esu.
2.7.4三维绘图46 N vlG@^&S
2.7.5特殊图形48 0bk094
2.7.6四维图形50 lV !@h}mG
2.8MATLAB程序设计51 X*C4N F0
2.8.1M文件编辑器51 -{fbZk&A
2.8.2命令文件53 7":0CU% %
2.8.3函数文件53 -T-h~5
2.8.4M文件的规则54 o%A@
OY
2.8.5全局变量与局部变量54 yq>3IS4O
2.8.6程序流控制55 M3dNG]3E
2.8.7程序设计举例58 G@QZmuj&KH
2.8.8程序设计的基本原则60 Tp /+{|~
习题60 @7';bfsix
参考文献62 tpi63<N
l*yJU3PW
第二部分 应用篇 yf7p0;$?
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 TNC,{ sM
3.1平面电磁波在不同媒介分界面上的入射、反射和折射65 SNd]c
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 E8Wgm
8
3.1.2电矢量垂直入射面66 TNV#
3.1.3菲涅耳公式66 Mzx y'U V
3.2光的干涉68 hU `H\LE
3.2.1波的叠加原理68 RyxIJJui
3.2.2光波的干涉71 `+QrgtcEy4
3.2.3杨氏干涉实验71 k^.9;FmQ
3.2.4牛顿环74 u]ZCYJ>
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 l$Y7CIH
3.3光的衍射79 `7|v
3.3.1光的衍射现象79 _, ;c2
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 vf (\?Js ,
3.3.3光栅衍射83 ^@`dsll
3.4光的偏振84 {E`f(9r:
3.4.1光波的偏振态84 .
\fzK
3.4.2光波的偏振态的仿真85 c>r0 N[
3.5平行光束通过透镜聚焦87 S-:l
60.
3.5.1平凸透镜光线追迹87 :U<`iJwY
参考文献90 "G xf[6B
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 kf$0}T `
4.1信息光学函数91 O.*, e
4.1.1矩形函数91 nMXSpX>!|
4.1.2阶跃函数93 @&d/}Mx"t
4.1.3符号函数94 !T|X/B R
4.1.4sinc函数94 %c(':vI#
4.1.5高斯函数95 [N925?--S
4.2傅里叶变换97 -q\1Tlc]3
4.3卷积定理99 !UlG! 820
4.4傅里叶透镜的仿真101
>kK
4.5计算全息103 z&d&Ky
4.5.1全息透镜103 0*8[m+j1
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 mg*[,_3q33
参考文献107 a30 37~X
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 ?E2/
CM
5.1图像及数字图像简介108 +B%ZB9
5.1.1索引图像108 &}%3yrU
5.1.2RGB图像109 [:sV;37s
5.1.3二值图像109 )}7rM6 hv
5.1.4灰度图像109 p}}o#a~V),
5.2数字图像的读取、显示及输出110 rRL:]%POT
5.2.1图像的读取110 &B7X LO[
5.2.2图像的显示110 cyG3le& +G
5.2.3图像的输出112 ,`MUd0 n
5.2.4添加颜色条112 TgVvp0F;
5.3图像类型的转化113 o|A V2FM)
5.3.1dither函数113 =g$%.
5.3.2gray2ind函数114 $GYcZN&
5.3.3im2bw函数115 N'!a{r F
5.3.4rgb2gray函数116 ^6|Q$]}Ok
5.3.5rgb2ind函数116 _bn*B $
5.4图像的代数操作117 d?*=<w!A
5.4.1图像的相加117 /e6 \F7
5.4.2图像的相减119 y}5H<ZcXA
5.4.3图像的相乘121 z'MOuz~Y
5.4.4图像的相除121 vVmoV0kGt
5.5图像的对比度增强123 r+;op_
5.5.1线性变换123 [L" (flY(E
5.5.2非线性变换123 +hRAU@RA
5.6图像的锐化124 tD.md _E
5.6.1边界提取和锐化124 jX!,xS%(
5.6.2锐化滤波器125 mHUQtGAVQ
5.7图像的边缘检测127 1pVagLlb:7
5.7.1边缘检测算子127 u Mtq4.
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 ksT 2_Ic
5.8基于灰度的图像分割131 B_anO{3$4
5.9图像的膨胀与腐蚀134 $uF} GP_)
5.9.1膨胀和腐蚀134 (u+3{E b
5.9.2结构元素134 * f=H#
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 fn(KmuNA
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 %%}U
-*b
参考文献136 m@R !o
<V#9a83JP
第三部分 实例篇 R ~iJ5@[
第6章课程设计综合实例139 VChND HiH
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 iVLfAN @
6.1.1设计目的139 r* fZS$e
6.1.2设计任务及具体要求139 Lf{9=;
6.1.3基本原理概述139 h.E8G^}@
6.1.4设计方案及验证140 KyK%2:
参考文献148 Lqb9gUJ:U
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 SZW`|ajH
6.2.1设计目的148 p ?2 \9C4
6.2.2设计任务及要求148 V6B`q;lA
6.2.3设计原理概述149 E4 GtJ`{X
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 @r^a/] 5D
参考文献154 Stq&^S\x69
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 N ?TXPY
6.3.1设计目的154 [QEV6 S]
6.3.2设计任务及要求155 `+[Ct08
6.3.3设计原理概述155 s4/4o_[W
6.3.4MATLAB仿真实现155 OOn{Wp
参考文献160 V}o`9R@tx}
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 lk]q\yO_%
6.4.1设计目的161 sygxV
6.4.2设计任务及要求161 ?zGx]?1P1<
6.4.3设计原理概述161 'hN_H}U
6.4.4设计实现163 :rd{y`59>&
参考文献169 #$2 {l,>
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 y_ boJ
6.5.1设计目的169 M?l/_!QB
6.5.2设计任务及要求169 +e}v) N
6.5.3设计原理概述169 p'{B|ujj6
6.5.4设计实现171 , RjE?M%
参考文献178 Yl4XgjG
6.6基于MATLAB的相关识别178 IcRA[
g
6.6.1设计目的178 2wLnRP` *
6.6.2设计任务及要求178 i x2V?\
6.6.3设计原理概述178 #@FMH*?xX6
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 _ p%=RIR
参考文献183 vy&'A$ H
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 @yp#k>
6.7.1设计目的183 #t
N9#w[K{
6.7.2设计任务及要求183 n@|5PI"bx
6.7.3设计原理概述183 0z &]imU
6.7.4设计实现185 3,`I\>No
参考文献187 oGt,^!V1
6.8基于MATLAB的激光束合成187 pGz 5!d
6.8.1设计目的187 )E9[=4+*C$
6.8.2设计任务及要求188 U;
-2)+
6.8.3设计原理概述188 :%G_<VAo!
6.8.4设计实现188 Nz/PAs7g6
参考文献193 w5fVug/;P
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 m1bkY#\ U|
6.9.1设计目的194 NxY B)`~
6.9.2设计任务及要求194 Z~R7 G
6.9.3设计原理概述194 AXnRA W
6.9.4设计实现197 M3q%(!2
参考文献200 ZH u"& &
6.10基于MATLAB的人脸识别200 Sc b'
6.10.1设计目的200 dfy]w4ETB
6.10.2设计任务及具体要求201 <pA%|]
6.10.3基本原理概述201 'q>2WP|UY9
6.10.4设计方案及验证201 X1 DE
6.10.5结论208 `qoRnG
参考文献208
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