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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。 T
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《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。 $hND!T+ ;
本书可作为高等院校光学、光学工程、光电信息科学与工程、电子科学技术等相关专业本科生和研究生学习专业知识的辅助教材、参考书和仿真实验指导书，也可供相关专业的教师和科技工作者参考.对参加相关课程设计和毕业设计的读者来说，书中所给实例有一定参考价值。 <]{$XcNm
v2Lx4:dzi
第一部分 语言篇 k
:KN32%
第1章MATLAB语言概述3 Q7 V* ~{
1.1MATLAB简介3 :
T` Ni
1.1.1MATLAB的发展历程3 G)<NzZo
1.1.2MATLAB的主要特点3
e u{
1.2MATLAB的系统组成4 (T &rvE
1.2.1MATLAB开发环境4 :.2Tcq
1.2.2MATLAB数学函数库5 D7v-+jypp
1.2.3MATLAB语言5 by*?PhfF
1.2.4MATLAB图形处理系统5 \W%Aeg*c
1.2.5MATLAB程序接口5 k
5~#_D>
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 q oA ?
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 0O@UT1 M;v
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 '+ %<\.$
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 pv
LA:L W2
1.4.1菜单和工具栏9 hU:
9zLe
1.4.2命令行窗口10 h\]D:S
1.4.3工作区11 $ 9~6M*
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 "`va_Mk
1.5.1帮助窗口11 H]zi>;D
1.5.2帮助命令12 )\xDo<@
1.5.3演示系统（Demos）13 1u9 *)w
1.5.4帮助系统导航浏览器13 VaV(+X
1.5.5远程帮助系统14 -MA/:EB
1.6MATLAB的基本操作命令14 oR``Jiob|
1.6.1通用命令和编辑键14 yX`5x^w Vw
1.6.2文件管理15 *#{V ^}
1.7MATLAB使用初步16 VXfp=JE
习题16 Ah_,5Z@&R
第2章MATLAB的基本语法17 /Soc,PjZ
2.1数据类型17 G@.TE7a2Z
2.1.1数值类型17 JI)@h 4b
2.1.2字符串17 W##~gq Z/
2.1.3逻辑类型19 k'(d$;Jgr
2.1.4元胞数组20 #0:N$'SZ
2.1.5构架数组21 " A 4.2
2.1.6函数句柄（function）21 `l%)0)T
2.2变量22 X npn{
2.2.1变量命名的规则22 T_=IH~"
2.2.2变量的赋值22 p-qt?A
2.2.3MATLAB变量的显示23 KscugX*x
2.2.4MATLAB变量的存取24 OV.f+_LS
2.3数组及向量运算24 NKX,[o1
2.3.1数组和向量的创建24 6F e$'TP
2.3.2数组的寻址27 Ra!Br6
2.3.3数组的运算27 ^!FLi7X
2.3.4向量运算29 *vqr+jr9
2.4矩阵及其运算30 ab@1 JAgs
2.4.1矩阵的创建30 h!zev~u1)`
2.4.2矩阵的运算31 )%(V.?eW
2.4.3矩阵的常用函数运算33 8*7,qX
2.5多项式及其运算34 M hwuh`v%
2.5.1多项式的构造34 |[ 3%^!f \
2.5.2多项式的运算34 \46
'j.
2.5.3多项式拟合36 h1U8z)D#
2.6符号运算37 qOD:+b
2.6.1基本符号对象37 Vx#n0z
2.6.2符号表达式38 rG t/ /6
2.6.3符号表达式的运算38 i^Ip+J+[
2.6.4常用的符号运算39 <l`xP)] X
2.7MATLAB绘图40 K1oSoD8c
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 |ZmWhkOX
2.7.2二维绘图41 `iQ9 9
2.7.3图形修饰43 ~2L]K4Z^
2.7.4三维绘图46 1(`UzC =R|
2.7.5特殊图形48 n ]< >$
2.7.6四维图形50 2l.qINyz
2.8MATLAB程序设计51 vd FP ^06
2.8.1M文件编辑器51 \-n bV#{
2.8.2命令文件53 U^~jB= =]
2.8.3函数文件53 3qVDHDQ?ZV
2.8.4M文件的规则54 ":U v
u[-
2.8.5全局变量与局部变量54 7@u:F?c
2.8.6程序流控制55 e:T8={LU2W
2.8.7程序设计举例58 Y$K[@_dv=
2.8.8程序设计的基本原则60 '.5_L8
习题60 _I<LB0kgf.
参考文献62 fZNWJo# `.
}\oy%]_mY
第二部分 应用篇 +/|t8z FWs
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 n/vKxtW
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 >sl#2,br
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 =H)"t:xE
3.1.2电矢量垂直入射面66 1J?x2
3.1.3菲涅耳公式66 @@ ~Ql
3.2光的干涉68 N[j*Q 8X_
3.2.1波的叠加原理68 _ I
A{I
3.2.2光波的干涉71 }N`m7PSf
3.2.3杨氏干涉实验71 Y !*F-v@
3.2.4牛顿环74 c_dg/ !Iu
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 @p$$BUb
3.3光的衍射79 p0b MgP
3.3.1光的衍射现象79
TD6MP9L
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 ! 1wf/C;=
3.3.3光栅衍射83 _ YPu
3.4光的偏振84 04}" n
3.4.1光波的偏振态84 &vHfu M`
3.4.2光波的偏振态的仿真85 vd ]75
3.5平行光束通过透镜聚焦87 ~3r}6,%
3.5.1平凸透镜光线追迹87 d Ve
参考文献90 SQ0t28N3h
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 TL *8h7.(
4.1信息光学函数91 8-uRn38
4.1.1矩形函数91 wN^$8m5\T^
4.1.2阶跃函数93 y>jP]LR4
4.1.3符号函数94 MbJ|6g99
4.1.4sinc函数94 %K7wScz7
4.1.5高斯函数95 H){lXR/#u
4.2傅里叶变换97 Z&[_8Y5j
4.3卷积定理99 Ks_B%d
4.4傅里叶透镜的仿真101 A$;"9F@
4.5计算全息103 NpN-''B\
4.5.1全息透镜103 2B`#c }P P
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 NR|t ~C+
参考文献107 E
whCX'Vaj
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 3Lw&HtH
5.1图像及数字图像简介108 &>$+O>c ,
5.1.1索引图像108 7v{s?h->$
5.1.2RGB图像109 /lqVMlz\77
5.1.3二值图像109 yK" T5^o
5.1.4灰度图像109 \Uh$%#}.
5.2数字图像的读取、显示及输出110 )Z qY` by!
5.2.1图像的读取110 || 0n%"h>i
5.2.2图像的显示110 {Xw6p
5.2.3图像的输出112 &w"1VOV<
5.2.4添加颜色条112 G>>TB{}
5.3图像类型的转化113 m&!4*D
5.3.1dither函数113 Li8$Rb~q
5.3.2gray2ind函数114 }?KfL$@$
5.3.3im2bw函数115 9Impp5`/B
5.3.4rgb2gray函数116 A$ Tp0v`t
5.3.5rgb2ind函数116 o{r<=X ysM
5.4图像的代数操作117 7ea<2va,
5.4.1图像的相加117 .`@)c/<0
5.4.2图像的相减119 TVs#,
5.4.3图像的相乘121
o.|P7{v}
5.4.4图像的相除121 s. ]<r5v7
5.5图像的对比度增强123 Ae[Na: G+
5.5.1线性变换123 .,+TpP kc
5.5.2非线性变换123 6zR9(c:a~
5.6图像的锐化124 x4=Sm0Ro|V
5.6.1边界提取和锐化124 R.'-jvO
5.6.2锐化滤波器125 / ; {E}`
5.7图像的边缘检测127 '^10sf`"
5.7.1边缘检测算子127 Vz
@2_k
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 7 3 4f &2
5.8基于灰度的图像分割131 1X XuFa&
5.9图像的膨胀与腐蚀134 hI>vz"J
5.9.1膨胀和腐蚀134 PXrv2q[5?
5.9.2结构元素134 ;vuqI5k
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 UYw=i4J'
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 I 6-.;)McO
参考文献136 :}*
<N'v-9=2jl
第三部分 实例篇 D `N PU
第6章课程设计综合实例139 dtx3;d<NsJ
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 !YVGT
<
6.1.1设计目的139 A~) #
6.1.2设计任务及具体要求139 NXHe;G
6.1.3基本原理概述139 \ ` U=pZJ
6.1.4设计方案及验证140 r\T'_wo
参考文献148 SUC' o"
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 f"R S,]
6.2.1设计目的148 W\Df:P {<
6.2.2设计任务及要求148 W 7#dc89}
6.2.3设计原理概述149 8}K^o>J&K
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 Q].p/-[(
参考文献154 nq5qUErew
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 `n?Rxhkwp
6.3.1设计目的154 B",;z)(%
6.3.2设计任务及要求155 Qg]+&8!*
6.3.3设计原理概述155 =1Hn<Xay0
6.3.4MATLAB仿真实现155 D/YMovH%
参考文献160 gY&WH9sp?9
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 ,GF]+nI89
6.4.1设计目的161 9? y&/D5O
6.4.2设计任务及要求161 $f?GD<}?7r
6.4.3设计原理概述161 C2 {*m{
D
6.4.4设计实现163 p1UYkmx[
参考文献169 sBk|KG
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 m6uFmU*<M}
6.5.1设计目的169 \ `;1[m
6.5.2设计任务及要求169 v{SZ (;
6.5.3设计原理概述169 :s*t \09V7
6.5.4设计实现171 [/o B jiBA
参考文献178 x[=,$;o+
6.6基于MATLAB的相关识别178 "5204I
6.6.1设计目的178 iPdS>e e
6.6.2设计任务及要求178 ,_ TE@ ]!$
6.6.3设计原理概述178 d uP0US
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 U(gYx@
参考文献183 ;nrkC\SYh:
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 *q"1I9zvT
6.7.1设计目的183 K~4bT=
6.7.2设计任务及要求183 0V? 7 'Em
6.7.3设计原理概述183 EU
Z7?4o
6.7.4设计实现185 k
t'[
参考文献187 n-g#nE c:
6.8基于MATLAB的激光束合成187 31\mF\{V
6.8.1设计目的187 "~S2XcR[ E
6.8.2设计任务及要求188 'P*OzZ4>$
6.8.3设计原理概述188 znDpg{U(
6.8.4设计实现188 k< x7\T
参考文献193 3?D{iMRM
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 F"cZ$TL]
6.9.1设计目的194 I5)$M{ #a
6.9.2设计任务及要求194 X#Ob^E%J
6.9.3设计原理概述194 6VS_L@
6.9.4设计实现197 }t:* w
参考文献200 f|ERZN`uB
6.10基于MATLAB的人脸识别200 Ls+vWfF=#
6.10.1设计目的200 aK_k'4YTm
6.10.2设计任务及具体要求201 'Fc$?$c\
6.10.3基本原理概述201 'v@*xF/L6a
6.10.4设计方案及验证201 &-w. rF@
6.10.5结论208 wz{c;v\J^
参考文献208
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