《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。 \FmKJ\
《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。 OE hHR
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。 7N8H)X
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第一部分 语言篇 "?}uQ5f
第1章MATLAB语言概述3 . )XP\ m\
1.1MATLAB简介3 #E7AmmqD%
1.1.1MATLAB的发展历程3 G 7LIdn=
1.1.2MATLAB的主要特点3 C| -pD
1.2MATLAB的系统组成4 d=O3YNM:v
1.2.1MATLAB开发环境4 4\otq%Y
1.2.2MATLAB数学函数库5 h: bru:ef
1.2.3MATLAB语言5 63WS7s"
1.2.4MATLAB图形处理系统5 A#h /B +
1.2.5MATLAB程序接口5 9]'&RyH=#
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 _Q(g(p&
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 %D}H|*IPu
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 R=j% S!
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 F'm(8/A $
1.4.1菜单和工具栏9 !p"aAZT7sq
1.4.2命令行窗口10 v }JD2.O+
1.4.3工作区11 8P' ana
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 ?Ke
eHM u
1.5.1帮助窗口11 !BIOY! M
1.5.2帮助命令12 qPGuo5^
1.5.3演示系统（Demos）13 +_l^ #?o,
1.5.4帮助系统导航浏览器13 q%YV$$c
1.5.5远程帮助系统14 XL}"1lE
1.6MATLAB的基本操作命令14
W-~n|PX8+
1.6.1通用命令和编辑键14 (7FW9X;
1.6.2文件管理15 Mz]: }qmFA
1.7MATLAB使用初步16 :nY 2O
习题16 K n;D?ioY
第2章MATLAB的基本语法17 [V8fu
qE>
2.1数据类型17 e$) 300 o
2.1.1数值类型17 9O.Y OiW
2.1.2字符串17 ,3i,P(?(
2.1.3逻辑类型19 RJeDEYXeg
2.1.4元胞数组20 AV8T
2.1.5构架数组21 ~X(UcZ2
2.1.6函数句柄（function）21 B@Yy Q'
2.2变量22 K4Dp:2/K%
2.2.1变量命名的规则22 BP[|n L
2.2.2变量的赋值22 revF;l6->C
2.2.3MATLAB变量的显示23 SO\/-]9#
2.2.4MATLAB变量的存取24 07 g':QU@
2.3数组及向量运算24 zvc ` 3
2.3.1数组和向量的创建24 FyoEQ%.bI
2.3.2数组的寻址27 qml2XJ>
2.3.3数组的运算27 ![6EUMx
2.3.4向量运算29 vl E z9/H
2.4矩阵及其运算30 :G w~7v_
2.4.1矩阵的创建30 s)
O[t
2.4.2矩阵的运算31 lK'Rn~
2.4.3矩阵的常用函数运算33 owp Wz6 k7
2.5多项式及其运算34 Ty(@+M~-
2.5.1多项式的构造34 D#A~Nbc
2.5.2多项式的运算34 #:x4DvDkR
2.5.3多项式拟合36 -5l6&Y
2.6符号运算37 f$HH:^#
2.6.1基本符号对象37 qo6y %[
2.6.2符号表达式38 &hIRd,1#
2.6.3符号表达式的运算38 S"m cUU}}
2.6.4常用的符号运算39 -D^A: }$
2.7MATLAB绘图40 8e~|.wOL
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 4M&`$Wim
2.7.2二维绘图41 S/ywA9~3Q
2.7.3图形修饰43 )}%O>%
2.7.4三维绘图46 U).*q?.z
2.7.5特殊图形48 ?rX]x8iP
2.7.6四维图形50 nwt C:*}
2.8MATLAB程序设计51 RPnRVJ&"Z
2.8.1M文件编辑器51 d'6|: z9c
2.8.2命令文件53 1' v5/
2.8.3函数文件53 s^OO^%b
2.8.4M文件的规则54 hJz):d>Im
2.8.5全局变量与局部变量54 ixm&aW6<
2.8.6程序流控制55 ]j~"mFAP
2.8.7程序设计举例58 e(F42; $$
2.8.8程序设计的基本原则60 zjL.Bhiud
习题60 wu9=N
^x
参考文献62
>YtdA
60=m
第二部分 应用篇 lOwS&4UT
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 S\6[EQ65
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 N r<`Z
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 Si 9Z>MR
3.1.2电矢量垂直入射面66 Z+`{ 7G?4m
3.1.3菲涅耳公式66 L%}zVCg
3.2光的干涉68 ;8S/6FI
3.2.1波的叠加原理68 ; < )~Y-
3.2.2光波的干涉71 s#Jh - +lM
3.2.3杨氏干涉实验71 l=N2lHU
3.2.4牛顿环74 pC pb;<JG
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 v4miU;|\
3.3光的衍射79 Z|9u]xL
3.3.1光的衍射现象79 E@ 05e
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 mV73
\P6K
3.3.3光栅衍射83 tj]9~eJ-
3.4光的偏振84 Xd E`d.
3.4.1光波的偏振态84 ik|-L8
3.4.2光波的偏振态的仿真85 -7uwOr
3.5平行光束通过透镜聚焦87 H2xeP%;$
3.5.1平凸透镜光线追迹87 F;lI+^}}
参考文献90 /WV7gO&L1
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 Ll 4bdz,
4.1信息光学函数91 $P7iRM ]
4.1.1矩形函数91 I-]> d;4.
4.1.2阶跃函数93 m\>a,oZH
4.1.3符号函数94 iGDLZE+?
4.1.4sinc函数94 kL7#W9
4.1.5高斯函数95 ff Xyc2o
4.2傅里叶变换97 { *ZY (6^
4.3卷积定理99 Og t]_
4.4傅里叶透镜的仿真101 1QZ&Mj^^
4.5计算全息103 XS0xLt=
4.5.1全息透镜103 HBys
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 V]c;^
参考文献107 @\o z4^
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 dLsn\m>
5.1图像及数字图像简介108 Dlo xrdOY&
5.1.1索引图像108 FEPXuCb
5.1.2RGB图像109 f W`&'!
5.1.3二值图像109 JxLf? ad.
5.1.4灰度图像109 yq_LW>|Z
5.2数字图像的读取、显示及输出110 MC 0TaP
5.2.1图像的读取110 f"7M^1)h2%
5.2.2图像的显示110 N$Y " c*
5.2.3图像的输出112 . *$OQA
5.2.4添加颜色条112 jEc|]E
5.3图像类型的转化113 < X TU8G
5.3.1dither函数113 N4;7gSc"
5.3.2gray2ind函数114 2,vB'C AI
5.3.3im2bw函数115 t:JI! DR
5.3.4rgb2gray函数116 ]J9cVp
5.3.5rgb2ind函数116 k+V6,V)my
5.4图像的代数操作117 Ov-b:l H
5.4.1图像的相加117 2eeQ@]Wj[Z
5.4.2图像的相减119 ]Ni$.@Hu$
5.4.3图像的相乘121
Pi%%z
5.4.4图像的相除121 x 5dWBGH
5.5图像的对比度增强123 ~ `>e5OgOJ
5.5.1线性变换123 ~Au,#7X)
5.5.2非线性变换123
Z3 ; !l
5.6图像的锐化124 NVIK>cT6
5.6.1边界提取和锐化124 wiOgyMdx
5.6.2锐化滤波器125 d|Gl`BG
5.7图像的边缘检测127 \^1+U JU
5.7.1边缘检测算子127 AeIrr*~]B
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 juAMAplf
5.8基于灰度的图像分割131 <)g8y A
5.9图像的膨胀与腐蚀134 ?::NO Dg
5.9.1膨胀和腐蚀134 RWgDD;&_[a
5.9.2结构元素134 Sz{O2 l Y
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 c/L>>t
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 Md)zEj`\
参考文献136 <";,GaZQ
p3ISWJa!
第三部分 实例篇 b1pQ`q t
第6章课程设计综合实例139 x\?;= @AW
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 c4e_6=I v
6.1.1设计目的139 L_ Q#(in
6.1.2设计任务及具体要求139 |vte =)%
6.1.3基本原理概述139 1\RGM<q$f
6.1.4设计方案及验证140 MyJ4><oG
参考文献148 K.C>
a:J
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 sUl6hX4
6.2.1设计目的148 f:zFFpP.j@
6.2.2设计任务及要求148 {)- .xG
6.2.3设计原理概述149 g#NZ ,~
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 53 QfTP
参考文献154 sGY_{CZ:
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 %I!:ITa
6.3.1设计目的154 y#Ht{)C
6.3.2设计任务及要求155 NRnRMY-
6.3.3设计原理概述155 eZ a:o1y
6.3.4MATLAB仿真实现155 e73^#O&Xt
参考文献160 , xx6$uZ
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 0Q1FL MLV
6.4.1设计目的161 qo+N,x9o
6.4.2设计任务及要求161 [~W`E1,
6.4.3设计原理概述161 8 9{HJ9}
6.4.4设计实现163 zW w2V}U!
参考文献169 })vOaYT|-
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 [MX;,%;;
6.5.1设计目的169 5q{h 2).)
6.5.2设计任务及要求169 ,~ ? 'Ef80
6.5.3设计原理概述169 3 <|`0pt}
6.5.4设计实现171 =9L$L|W
参考文献178 ^\ ?O4,L
6.6基于MATLAB的相关识别178 g}&h l"j
6.6.1设计目的178 Y9SGRV(
6.6.2设计任务及要求178 7 8n=nHS
6.6.3设计原理概述178 \u`)kJ5o1
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 Ot&:mT!2
参考文献183 x+? 9C
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 '"pd
6.7.1设计目的183 ]!1OH
|Ad
6.7.2设计任务及要求183 sKLX [l
6.7.3设计原理概述183 )/4(e?%=
6.7.4设计实现185 F}Mhs17! |
参考文献187 ,p{ `pma
6.8基于MATLAB的激光束合成187 p\wJD1s
6.8.1设计目的187 JnD {J`:
6.8.2设计任务及要求188 |6biq8|$3V
6.8.3设计原理概述188 N) R[6u }
6.8.4设计实现188 PZ:u_*Vu`
参考文献193 /4=-b_2Y~
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 )j6eE+gF
6.9.1设计目的194 ^ s7,_!.Pq
6.9.2设计任务及要求194 z
`8cOK-
6.9.3设计原理概述194 Kj=gm .
6.9.4设计实现197 u]C` 6)>
参考文献200 (%ew604X
6.10基于MATLAB的人脸识别200 ,zcQS-e2
6.10.1设计目的200 maMHZ\ Q
6.10.2设计任务及具体要求201 (lA.3 4.p
6.10.3基本原理概述201 kg5ev8
6.10.4设计方案及验证201 Tm+ ;0
6.10.5结论208 OQ/<-+<w
参考文献208
