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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。 .DDg%z
《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。 - E8ntY-
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。 nDHHYp
5) d,G9
第一部分 语言篇 %\}dbYS
'
第1章MATLAB语言概述3 R`@8.]cpPy
1.1MATLAB简介3 xvwD3 .1
1.1.1MATLAB的发展历程3 L_THU4^j
1.1.2MATLAB的主要特点3 {cR_?Y@
1.2MATLAB的系统组成4 MAE7A"l a
1.2.1MATLAB开发环境4 });cX$
1.2.2MATLAB数学函数库5 ZnvEv;P
1.2.3MATLAB语言5 Mx O
W)$f
1.2.4MATLAB图形处理系统5 H GO#e
1.2.5MATLAB程序接口5 Ku<b0<`
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 T} n N=Q4
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 (KT38RhA
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 K1?Z5X(b
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 S}oG.r
9
1.4.1菜单和工具栏9 =
n+q_.A
1.4.2命令行窗口10 "gXxRHTX
1.4.3工作区11 0+T*$=?
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 )KSisE L
1.5.1帮助窗口11 FU_fCL8yA
1.5.2帮助命令12 m b%C}8D
1.5.3演示系统（Demos）13 3R5K}ZBi%
1.5.4帮助系统导航浏览器13 ; cGv] A+
1.5.5远程帮助系统14 0JmFQ ^g(
1.6MATLAB的基本操作命令14 ;[(= kOI
1.6.1通用命令和编辑键14 D :=t*2-Iv
1.6.2文件管理15 99 <4t$KH
1.7MATLAB使用初步16 YV5Yx-+3w$
习题16 QCeMKjCmY
第2章MATLAB的基本语法17 VZ\O9lD
2.1数据类型17 <+V -k|
2.1.1数值类型17 Yo >`h2C4
2.1.2字符串17 M{C6rm|
2.1.3逻辑类型19 R=!kbBK>\
2.1.4元胞数组20 (C,e6r Y
2.1.5构架数组21 iaY5JEV:CA
2.1.6函数句柄（function）21 :lUX5 j3
2.2变量22 "yg.hK`
2.2.1变量命名的规则22 IikG /8lP
2.2.2变量的赋值22 L
;6b+I
2.2.3MATLAB变量的显示23 ?nQ_w0j
2.2.4MATLAB变量的存取24 EJ1Bq>u 7
2.3数组及向量运算24 Z B-QABn
2.3.1数组和向量的创建24 Vwjk[ DOL
2.3.2数组的寻址27 k/% # >
2.3.3数组的运算27 dVa!.q_3
2.3.4向量运算29 8EOh0gk7
2.4矩阵及其运算30 >9ob *6q,
2.4.1矩阵的创建30 ?N:B
2.4.2矩阵的运算31 xpF](>LC(
2.4.3矩阵的常用函数运算33 >^dyQyK
2.5多项式及其运算34 85'nXY N{d
2.5.1多项式的构造34
Do|]eD
2.5.2多项式的运算34 zG_p"Z7,
2.5.3多项式拟合36 N1%p"(
2.6符号运算37 z<hFK+j,'^
2.6.1基本符号对象37 :4|M
jn
2.6.2符号表达式38 2d-{Q 8Pi
2.6.3符号表达式的运算38 tv0Ha A
2.6.4常用的符号运算39 X2qv^G,
2.7MATLAB绘图40 <$%ql'=
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 @<2d8ed
2.7.2二维绘图41 ^ o YPyk`9
2.7.3图形修饰43 2UiR ~P]%
2.7.4三维绘图46 q(78fZ *X
2.7.5特殊图形48 ;+sl7qlA4
2.7.6四维图形50 -;$nb~y
2.8MATLAB程序设计51 k0L] R5W
2.8.1M文件编辑器51 r088aUO
P
2.8.2命令文件53 +td<{4oq8
2.8.3函数文件53 Jy]Id* u9
2.8.4M文件的规则54 %<ic%g t`#
2.8.5全局变量与局部变量54 D|l,08n"?
2.8.6程序流控制55 uMvb-8
2.8.7程序设计举例58 F|Q H
2.8.8程序设计的基本原则60 61} i 5o
习题60 ,9d9_c. T
参考文献62 OiF{3ae(
&R,9+c
第二部分 应用篇 Di> rO038
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 ;FU|7L$H
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 ~h !
13!
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 ;$7v%Ls=
3.1.2电矢量垂直入射面66 6W&_2a7*
3.1.3菲涅耳公式66 -p`L% xj\
3.2光的干涉68 =LI:S|[4
3.2.1波的叠加原理68 X P;Bhz3j
3.2.2光波的干涉71 C`QzT{6!
3.2.3杨氏干涉实验71 : lgi>^
3.2.4牛顿环74 v>H=,.`0\
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 RP!
X8~8
3.3光的衍射79 ,(N[*)G
3.3.1光的衍射现象79 !77NG4B
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 hJ f2o
3.3.3光栅衍射83 {:b N/zV#
3.4光的偏振84 /aY pIMi9}
3.4.1光波的偏振态84 1oty*c
3.4.2光波的偏振态的仿真85 (u&`Ij 9
3.5平行光束通过透镜聚焦87 d]S YP
3.5.1平凸透镜光线追迹87 _fn1 )
参考文献90 + BL{@,zr
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 c7K!cfO:{N
4.1信息光学函数91 e)@3m.
4.1.1矩形函数91 /:Lu_)5
4.1.2阶跃函数93 U%>'"
4.1.3符号函数94 \S ."?!U
4.1.4sinc函数94 xq[Yg15d%
4.1.5高斯函数95 UV AJxqz%}
4.2傅里叶变换97 Q`ME@vz
4.3卷积定理99 |quij0_'e
4.4傅里叶透镜的仿真101 NmpnJu|8
4.5计算全息103 0 )}$^TV
4.5.1全息透镜103 1/; o
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 Elb aFbr
参考文献107 ~aTKG|74
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 w 5,Mb
5.1图像及数字图像简介108 qf#)lyr<D6
5.1.1索引图像108 HC*?DJ,
5.1.2RGB图像109 e,g yQjJR
5.1.3二值图像109 Z9K})47T
5.1.4灰度图像109 Y@uh[ aS!
5.2数字图像的读取、显示及输出110 86
.`T l;
5.2.1图像的读取110
]Oeh=gq
5.2.2图像的显示110 BPv>$
m+.
5.2.3图像的输出112 C vDxq:x
5.2.4添加颜色条112 t;NV $!!
5.3图像类型的转化113 ' cIEc1y
5.3.1dither函数113 h8{(KRa 6
5.3.2gray2ind函数114 }m- "8\_D
5.3.3im2bw函数115 N ( Oyi
5.3.4rgb2gray函数116 f&KdlpxKv
5.3.5rgb2ind函数116 lDU_YEQ>
5.4图像的代数操作117 r^fe 4b
5.4.1图像的相加117 .;
Q:p*
5.4.2图像的相减119 cU.9}-)
5.4.3图像的相乘121 xHA0gZf
5.4.4图像的相除121 sG7 u}r
5.5图像的对比度增强123 A8r^)QJP{
5.5.1线性变换123 ;i<jhNA
5.5.2非线性变换123 kz} R[7
5.6图像的锐化124 P-`(0M7^
5.6.1边界提取和锐化124 1q7tiMvV-
5.6.2锐化滤波器125 U/ od~29
5.7图像的边缘检测127 =qy@Wvj$
5.7.1边缘检测算子127 L gk
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 T{v>-xBRy
5.8基于灰度的图像分割131 O+q/ 4
5.9图像的膨胀与腐蚀134 k[j90C5
5.9.1膨胀和腐蚀134 >l']H*&B<
5.9.2结构元素134 ;&b.T}Nf06
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 cVnJ^* Z
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 i1lBto[
参考文献136 X}ma]
uVE.,)xz
第三部分 实例篇 yLE7>48
第6章课程设计综合实例139 "R>FqX6FB
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 RE2&mYt
6.1.1设计目的139 dt@ P>rel
6.1.2设计任务及具体要求139 4< dcB@v
6.1.3基本原理概述139 >Gml4vGK
6.1.4设计方案及验证140 MRNNG6TUs
参考文献148 : 18KR*;p
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 &#`l;n:]+
6.2.1设计目的148 /AY4M;}p
6.2.2设计任务及要求148 \_V-A f{6
6.2.3设计原理概述149 HBS\<}
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 q[q?hQ/b
参考文献154 soA|wk\A
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 H,3\0BKk
6.3.1设计目的154 `{k"8#4:qA
6.3.2设计任务及要求155 H %JaZ?(
6.3.3设计原理概述155 Mips.Bx
6.3.4MATLAB仿真实现155 )L{ghy
参考文献160 q;g>t5]a
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 ~c^>5 4
6.4.1设计目的161 IJYL s
6.4.2设计任务及要求161 g9D^) V
6.4.3设计原理概述161 6tHO!`}1
6.4.4设计实现163 `nM/l @
参考文献169 ^bg2[ FV
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 %,Sf1fUJ
6.5.1设计目的169 c 0B|F
6.5.2设计任务及要求169 ~(!XY/ 0e
6.5.3设计原理概述169 |F ,R&<2
6.5.4设计实现171 "k*PA\ U
参考文献178 4#x 5MM
6.6基于MATLAB的相关识别178 IW 21T
6.6.1设计目的178 _v Sn `
6.6.2设计任务及要求178 b2aF 'y/
6.6.3设计原理概述178 *f& EoUk}F
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 S5~VD ?O,
参考文献183
]#7zk9
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 ]8q3>
6.7.1设计目的183 kt`nbm|aw
6.7.2设计任务及要求183 BdlVabQyKW
6.7.3设计原理概述183 +fvaUV_-
6.7.4设计实现185
J)P$2#
参考文献187 t`*! w|}(1
6.8基于MATLAB的激光束合成187 ~ P~
6.8.1设计目的187 u6>?AW1~
6.8.2设计任务及要求188 S*j6OwZ
6.8.3设计原理概述188 HGm 3+ ,
6.8.4设计实现188 (Yp+bS(PU*
参考文献193 ? A(QyaKz
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 a=M\MZK>
6.9.1设计目的194 f$NM M
>z
6.9.2设计任务及要求194 !Mi ;*ZR
6.9.3设计原理概述194 =FE|+!>PA
6.9.4设计实现197 :'#TCDlOb
参考文献200 (Qa/EkE^*w
6.10基于MATLAB的人脸识别200 -S3MH1TZ
6.10.1设计目的200 w"R:\@ F
6.10.2设计任务及具体要求201 /rUo{j
6.10.3基本原理概述201 N<QXmg qx
6.10.4设计方案及验证201 O_Oj|'bBC
6.10.5结论208 !\& ; h
参考文献208
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