《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。 5<u+2x8|
《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。 Qr/?tMALc
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。 W s=J)2q
Yz,*Q<t
第一部分 语言篇 A2B&X}K| U
第1章MATLAB语言概述3 _PuMZjGL
1.1MATLAB简介3 J%n JO3,
1.1.1MATLAB的发展历程3 pgI@[zp7
1.1.2MATLAB的主要特点3 3M ^ /
1.2MATLAB的系统组成4 !a0HF p$9
1.2.1MATLAB开发环境4 M+Dkn3bx
1.2.2MATLAB数学函数库5 %o5 GD
1.2.3MATLAB语言5 "zr%Q'Ky
1.2.4MATLAB图形处理系统5 VRD2e
,K
1.2.5MATLAB程序接口5 Rq;R{a
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 /6>2,S8Ar
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 ~Su>^T(?-
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 ,Qp58u2V
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 aFhsRE?YC=
1.4.1菜单和工具栏9 nHA2p`T
1.4.2命令行窗口10 py)V7*CgH
1.4.3工作区11 $?0<rvGJ
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 ?Hq`*I?b9
1.5.1帮助窗口11 ,5<-\"{]
1.5.2帮助命令12 gbo{Zgf<
1.5.3演示系统（Demos）13 ?vvjwys@
1.5.4帮助系统导航浏览器13 _c`Gxt%
1.5.5远程帮助系统14 K2 NnA
1.6MATLAB的基本操作命令14 lO<Ujb#"R
1.6.1通用命令和编辑键14 S0\:1B
1.6.2文件管理15 GK: * |jV
1.7MATLAB使用初步16 8^+Q n/b_%
习题16 T?Gi;ld7
第2章MATLAB的基本语法17 HA P9XC(F]
2.1数据类型17 -Ndd6O[ a5
2.1.1数值类型17 e -x {7
2.1.2字符串17 C}wmoYikV
2.1.3逻辑类型19 KrG$W/<tg
2.1.4元胞数组20 >a
Q; 8
2.1.5构架数组21 =TU"B- *
2.1.6函数句柄（function）21 *|MPYxJ<
2.2变量22 )J5(M`
2.2.1变量命名的规则22 E}yl@8g:#
2.2.2变量的赋值22 i
yMIP~N,$
2.2.3MATLAB变量的显示23 lZ'NL bK
2.2.4MATLAB变量的存取24 !%sj- RMvG
2.3数组及向量运算24 0!\pS{$zB
2.3.1数组和向量的创建24 cy%^P ^M
2.3.2数组的寻址27 9tq X77UK
2.3.3数组的运算27 0t'WM=W<!8
2.3.4向量运算29 H Sq&'V
2.4矩阵及其运算30 Lw 1~$rZg
2.4.1矩阵的创建30 B!yAam#^
2.4.2矩阵的运算31 O~Pb u[C
2.4.3矩阵的常用函数运算33 LeXu Td
2.5多项式及其运算34 m'@NF--#Oq
2.5.1多项式的构造34 #|xK> ;
2.5.2多项式的运算34 l '<g kwX
2.5.3多项式拟合36 Em %"] B
2.6符号运算37 &qF
2.6.1基本符号对象37 WR%x4 \,d#
2.6.2符号表达式38 mO(m%3
2.6.3符号表达式的运算38 {H=DeQ
2.6.4常用的符号运算39 Ws{ 2+G~
2.7MATLAB绘图40 ZQZ>{K
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 rs`H':a/
2.7.2二维绘图41 h,LwC9
2.7.3图形修饰43 DgGGrV`
2.7.4三维绘图46 Ox Zw;yD
2.7.5特殊图形48 /:~mRf^
2.7.6四维图形50 M\ B A+
2.8MATLAB程序设计51 @Q
8E)k@
2.8.1M文件编辑器51 !/[/w39D0o
2.8.2命令文件53 ckHHD|
2.8.3函数文件53 b<u
2.8.4M文件的规则54 MDM/~Qpj_
2.8.5全局变量与局部变量54 "d^h Y}Xx
2.8.6程序流控制55 h%|Jkx!v-t
2.8.7程序设计举例58 tg_ v\n
2.8.8程序设计的基本原则60 mQ*:?\@
习题60 G];5'd~C;d
参考文献62 =$` EB
.v?Ir)
第二部分 应用篇 HTA@en[5
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 ]2`PS<a2
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 60c cQ7=
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 @doo2qqIe]
3.1.2电矢量垂直入射面66 R2|v[nh
3.1.3菲涅耳公式66 @*`9!K%
3.2光的干涉68 6`Zx\bPDm
3.2.1波的叠加原理68 = Bz yI
3.2.2光波的干涉71 $k5mI1~
3.2.3杨氏干涉实验71 }d? "i@[
3.2.4牛顿环74 ;4tmnC>OnA
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 )4q0(O)d
3.3光的衍射79 J{<,V\t)
3.3.1光的衍射现象79 {ULy B$\-
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 M haN+N
3.3.3光栅衍射83 k`[ L
3.4光的偏振84 vu-QyPnS|w
3.4.1光波的偏振态84 !|}(tqt
3.4.2光波的偏振态的仿真85 cyu)YxT
3.5平行光束通过透镜聚焦87 YaI8hj@}
3.5.1平凸透镜光线追迹87 f-!t31?XK
参考文献90 wju2xM
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 I[E/)R{\
4.1信息光学函数91 C QO gR GW
4.1.1矩形函数91 BIyNiol$AJ
4.1.2阶跃函数93 <4V]>[{W
4.1.3符号函数94 7[aSP5e>T
4.1.4sinc函数94 lrQ +G@#
4.1.5高斯函数95 '!Gnr[aR
4.2傅里叶变换97 QJ1_LJ4)a
4.3卷积定理99 iX
;E"ov]
4.4傅里叶透镜的仿真101 5R 6@A?vr
4.5计算全息103 MHZ! noAr
4.5.1全息透镜103 E5@ U~|V[
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 (KQAKEhD!
参考文献107 GjF'03Z4
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 _h;#\ )%~
5.1图像及数字图像简介108 V$e \84<
5.1.1索引图像108 uEp
v l
5.1.2RGB图像109 v"x{oD$R
5.1.3二值图像109 5 \1C@d
5.1.4灰度图像109 W
'54g$T
5.2数字图像的读取、显示及输出110 CYlZ< W'
5.2.1图像的读取110 E*rnk4Y
5.2.2图像的显示110 CH
h] v.V
5.2.3图像的输出112 J UBihw4
5.2.4添加颜色条112 eO<:X|9T
5.3图像类型的转化113 MN|8(f5Gs
5.3.1dither函数113 P8 #;a
5.3.2gray2ind函数114 u[25U;xo
5.3.3im2bw函数115 P=ARttT`(
5.3.4rgb2gray函数116 {UX[SAQ
5.3.5rgb2ind函数116 r +X%0@K
5.4图像的代数操作117 E2f9J{ Ki=
5.4.1图像的相加117 B5%N@g$`j
5.4.2图像的相减119 Mq7d*Bgb
5.4.3图像的相乘121 mRI W9V
5.4.4图像的相除121 dL9QYIfP
5.5图像的对比度增强123 +f)Nf) \q
5.5.1线性变换123 Z$h39hm?c
5.5.2非线性变换123 K<`"Sr
5.6图像的锐化124 Umwd <o
5.6.1边界提取和锐化124 lW F=b z0
5.6.2锐化滤波器125 E&G_7->
5.7图像的边缘检测127 UYu 54`'kg
5.7.1边缘检测算子127 @=jcdn!\M
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 v5i?4?-Z
5.8基于灰度的图像分割131 a8fLj
5.9图像的膨胀与腐蚀134 eZ~^Z8F[6
5.9.1膨胀和腐蚀134 @21G[!%J
5.9.2结构元素134 0-dh Gh?.
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 G:qkk(6_#
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 G6X
参考文献136 G7lC'~}
ye U4,K o
第三部分 实例篇 C._I\:G^
第6章课程设计综合实例139 64s9Dy@%F
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 ^=)? a;V
6.1.1设计目的139 >mI-h
6.1.2设计任务及具体要求139 >iP>v `J
6.1.3基本原理概述139 l7 D/ ]&
6.1.4设计方案及验证140 luZqW`?Bt
参考文献148 VHsNz WI
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 Z iDmx-X
6.2.1设计目的148 h+$1+Es
6.2.2设计任务及要求148 kKVq,41'
6.2.3设计原理概述149 whP>'9t.w
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 %j=E}J<H5*
参考文献154 .a:Oj3=0
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 >VqMSe _v
6.3.1设计目的154 DSix(bs9
6.3.2设计任务及要求155 n15c1=gs
6.3.3设计原理概述155 DC`6g #*<
6.3.4MATLAB仿真实现155 }/G~"&N[
参考文献160 Ks09F}
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 D00rO4~6D%
6.4.1设计目的161 {Z;W |w1t
6.4.2设计任务及要求161 cd}TDd(H%
6.4.3设计原理概述161 iZ[o2Tre
6.4.4设计实现163 RCNqHYR
参考文献169 *cTN5 S>
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 vzaxi;S<
6.5.1设计目的169 L.!:nu]rV
6.5.2设计任务及要求169 n*D)RiW
6.5.3设计原理概述169 oTOe(5N8a
6.5.4设计实现171 n<yV]i$
参考文献178 wSIt"g,%
6.6基于MATLAB的相关识别178 ] -{T-*h:
6.6.1设计目的178 @tjC{?5Y
6.6.2设计任务及要求178 nC`#Hm.V%
6.6.3设计原理概述178 F>A-+]X3o
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 7"4|`y^#
参考文献183 e5fJN)+a
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 9L:v$4{LU
6.7.1设计目的183 | c 8p{)
6.7.2设计任务及要求183 2T?t[; -
6.7.3设计原理概述183 #_7}O0?c3
6.7.4设计实现185 2%vw C]A
参考文献187 @uY%;%Pa8
6.8基于MATLAB的激光束合成187 x+yt|
&B
6.8.1设计目的187 ~>}B Ds M
6.8.2设计任务及要求188 *N'B(j/
6.8.3设计原理概述188 h"%6tp V-
6.8.4设计实现188 .M:,pw"S]
参考文献193 +<
BAJWU
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 8Yq6I>@!
6.9.1设计目的194 |Z 3POD"9
6.9.2设计任务及要求194 ^@X
=v`C
6.9.3设计原理概述194 by6E
"7%
6.9.4设计实现197 {2Gp+&
参考文献200 {AI Z,
6.10基于MATLAB的人脸识别200 5W<BEcV\
6.10.1设计目的200 =t)eT0
6.10.2设计任务及具体要求201 !2&h=;i~V
6.10.3基本原理概述201 qd{|"(9B
6.10.4设计方案及验证201 sMO3eNLn
6.10.5结论208 f "Iv
参考文献208
