《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。 @o*~\E<T
《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。 N6p0`
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。 ZMr[: ,Jp
6d6Dk>(V
第一部分 语言篇 mF!4 *k
第1章MATLAB语言概述3 0UW_ Pbh6
1.1MATLAB简介3 {O).!
1.1.1MATLAB的发展历程3 _(~LXk^C
1.1.2MATLAB的主要特点3 GVu[X?q@|
1.2MATLAB的系统组成4 D5({&.X[-
1.2.1MATLAB开发环境4 .fhfb\$
1.2.2MATLAB数学函数库5 W8u&5#$I
1.2.3MATLAB语言5 YlT&.G
1.2.4MATLAB图形处理系统5 xdDe@G;"
1.2.5MATLAB程序接口5 KHx;r@ {<
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 v@ qDR|?^
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 | oM`
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 ` ~^ My~f
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 fv+d3s? h
1.4.1菜单和工具栏9 ,)!%^ ~v
1.4.2命令行窗口10 ePl+ M
1.4.3工作区11 R]Z#VnL@qz
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 S!x;w 7j
1.5.1帮助窗口11 #` U?,>2q
1.5.2帮助命令12 t6`(9o@}
1.5.3演示系统（Demos）13 cTn (Tv9s
1.5.4帮助系统导航浏览器13 #`= >Mza
1.5.5远程帮助系统14 M
#0v# {o
1.6MATLAB的基本操作命令14 . XbDb
1.6.1通用命令和编辑键14 p,|)qr:M
1.6.2文件管理15 _3N,oCRm
1.7MATLAB使用初步16 8' '1H<f
习题16 6(t'B!x
第2章MATLAB的基本语法17 \}9)`1D
2.1数据类型17 F
Pjc;zNA
2.1.1数值类型17 ^&y*= 6C
2.1.2字符串17 _D@Q sQ_Z
2.1.3逻辑类型19 $s]&9 2
2.1.4元胞数组20 p\#;(pf}s
2.1.5构架数组21 *SI,K)BP
2.1.6函数句柄（function）21 9!_LsQ\)
2.2变量22 l x0BKD?n
2.2.1变量命名的规则22 ",[ /pb
2.2.2变量的赋值22 ]5:[6;w S
2.2.3MATLAB变量的显示23 @MFE Bc}
2.2.4MATLAB变量的存取24 #nft{AN
2.3数组及向量运算24 B-L@ 0gH
2.3.1数组和向量的创建24 j jv'"K2
2.3.2数组的寻址27 d!Ws-kzE
2.3.3数组的运算27 xiQc\k$
2.3.4向量运算29 `('U p?
2.4矩阵及其运算30 EV* |\ te
2.4.1矩阵的创建30 bO6cv{>x
2.4.2矩阵的运算31 v;g,qO!LJ
2.4.3矩阵的常用函数运算33
mI:D
2.5多项式及其运算34
.#a7?LUH
2.5.1多项式的构造34 PR(KDwsT&l
2.5.2多项式的运算34 }TuMMO4+
2.5.3多项式拟合36
&gC)%*I 4
2.6符号运算37 =%> E8)Jb
2.6.1基本符号对象37 ?$<~cD" Sw
2.6.2符号表达式38 < 0S\P=\
2.6.3符号表达式的运算38 $ntC{a>&
2.6.4常用的符号运算39 ,,I K}
2.7MATLAB绘图40 =*6frC~
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 (r'NB
2.7.2二维绘图41 N >P" $
2.7.3图形修饰43 p&`I#6{
2.7.4三维绘图46 H.l
WHM+H4
2.7.5特殊图形48 nSZp,?^
2.7.6四维图形50 ;
+Ie<oW
2.8MATLAB程序设计51 {\VsM#K6
2.8.1M文件编辑器51 #L*MMC"
2.8.2命令文件53 Zw/??Tq b
2.8.3函数文件53 KM^}d$x}s
2.8.4M文件的规则54 yd45y}uS;F
2.8.5全局变量与局部变量54 _$HC NFdh
2.8.6程序流控制55 1.
Q"<[ M
2.8.7程序设计举例58 h4ghMBo%
2.8.8程序设计的基本原则60 >%_i#|dE>
习题60 ,s@S `KS0
参考文献62 ashVV~\8A
abEdZ)$
第二部分 应用篇 NB( GE
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 ? ia O6HD
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 C8:y+pH_U;
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 k9\n='OI
3.1.2电矢量垂直入射面66 z^%`sUgP
3.1.3菲涅耳公式66 ,p..h+l
3.2光的干涉68 Dl }va
3.2.1波的叠加原理68 j{/wG::
3.2.2光波的干涉71 W%9"E??c
3.2.3杨氏干涉实验71 L>57eF)7
3.2.4牛顿环74 V0F1X s`
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 1py >[II@
3.3光的衍射79 ty9(mtH+
3.3.1光的衍射现象79 n0 ^3F1Z
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 PC!X<C8*
3.3.3光栅衍射83 Ftu d6
3.4光的偏振84 4'`*Sce}
3.4.1光波的偏振态84 ]U 1S?p
3.4.2光波的偏振态的仿真85 J'lqHf$T
3.5平行光束通过透镜聚焦87 Az(J @
3.5.1平凸透镜光线追迹87 ve(@ =MJ
参考文献90 "+4r4
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 2QIo|$
4.1信息光学函数91 3 +D4$Y"
4.1.1矩形函数91 -$D#u
4.1.2阶跃函数93 .Na'yS `J
4.1.3符号函数94 :Ui'x8yt
4.1.4sinc函数94 ;AarpUw'
4.1.5高斯函数95 #)KQ-x,
4.2傅里叶变换97 >9Y0 t^Fl
4.3卷积定理99 r9^~I
4.4傅里叶透镜的仿真101 ? ~_h3 bHH
4.5计算全息103 T@N)BfkB
4.5.1全息透镜103 FzFP 0
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 hB]<li)"C
参考文献107 .[o?qCsw
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 88atj+N]
5.1图像及数字图像简介108 62/tg*)
5.1.1索引图像108 BOW`{=
5.1.2RGB图像109 NUX2{8gs
5.1.3二值图像109 <d3N2
5.1.4灰度图像109 J)=Ts({
5.2数字图像的读取、显示及输出110 'jU ;.vZex
5.2.1图像的读取110 |DoD.?v
5.2.2图像的显示110 K WT [b?
5.2.3图像的输出112 }cI _$
5.2.4添加颜色条112 6
Zv~c(
5.3图像类型的转化113 YoRD9M~iG~
5.3.1dither函数113 D??
\H \
5.3.2gray2ind函数114 d7L|yeb"
5.3.3im2bw函数115 'ewVn1ME[
5.3.4rgb2gray函数116 o}lA\ A
5.3.5rgb2ind函数116 d0 yZ9-t
5.4图像的代数操作117 0]t7(P"F6
5.4.1图像的相加117 K9euNa
5.4.2图像的相减119 + WFa4NZ
5.4.3图像的相乘121 Tn\59 (
5.4.4图像的相除121 SV_b(wP9
5.5图像的对比度增强123 1BA5 |
5.5.1线性变换123 JztSP?
5.5.2非线性变换123 ~C ;gEE-
5.6图像的锐化124 (W $> !1~
5.6.1边界提取和锐化124 :.NCS`z_
5.6.2锐化滤波器125 =doOt 7Rj
5.7图像的边缘检测127 NpxND0
5.7.1边缘检测算子127 MG0d&[
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 ]Saw}agE[%
5.8基于灰度的图像分割131 9TOq A4
5.9图像的膨胀与腐蚀134 U~[ tp1Z)
5.9.1膨胀和腐蚀134 /hb dQm
5.9.2结构元素134 U10: @Wzh
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 u-#J!Z<T8
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 AG<TY<nqL
参考文献136 H pTX6}^
,zH\&D $>u
第三部分 实例篇 's6hCs&|NV
第6章课程设计综合实例139 W2j@Q=YDS
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 nL-kBW Ed>
6.1.1设计目的139 :l ?/]K
6.1.2设计任务及具体要求139 dRnO5
7+{
6.1.3基本原理概述139 \jTh bCb
6.1.4设计方案及验证140 91j.%#[v'
参考文献148 !3Me
6&$O
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 TP&&' 4?D1
6.2.1设计目的148 F6 c1YI[
6.2.2设计任务及要求148 =OF]xpI'&a
6.2.3设计原理概述149 @c#M^:9Dc
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 [i)G:8U
参考文献154 !7 fVO2m T
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 H;rLU 9b
6.3.1设计目的154 }=Ju C+#~n
6.3.2设计任务及要求155 +c_8~C
6.3.3设计原理概述155 i$W=5B>SO
6.3.4MATLAB仿真实现155 M- += t8
参考文献160 #^&.*' z%z
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 n aB`@
6.4.1设计目的161 @je vY81)
6.4.2设计任务及要求161 2w? 5 vSv
6.4.3设计原理概述161 :#zv,U&OC
6.4.4设计实现163 :*{\oqFn~$
参考文献169 u9R:2ah&K
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 b9@VD)J0E
6.5.1设计目的169 bv8GJ #
6.5.2设计任务及要求169 G@;I^_gN
6.5.3设计原理概述169 o@g /,V $
6.5.4设计实现171 Kw ^tvRt'*
参考文献178 9,zM.g9Qv
6.6基于MATLAB的相关识别178
9
]W4o"
6.6.1设计目的178 KdB9Q ;
6.6.2设计任务及要求178 z@n779 i
6.6.3设计原理概述178 qo" _w%{
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180
Rk.GrLp
参考文献183 P",E/beV
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 ``4lomz>
6.7.1设计目的183 J=qPc}+
6.7.2设计任务及要求183 y()Si\9v
6.7.3设计原理概述183 3?R QPP
6.7.4设计实现185 <"XDIvpc%L
参考文献187 \4 e6\6 +
6.8基于MATLAB的激光束合成187 uuMHD{}?}
6.8.1设计目的187 jB-)/8.qk
6.8.2设计任务及要求188 X}gnO83
6.8.3设计原理概述188 y3vm+tJc{
6.8.4设计实现188 K'zG[[ P
参考文献193 j L[
hB
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 Yi+~}YP.E(
6.9.1设计目的194 !p~K;p,
6.9.2设计任务及要求194 H;O PA8\n
6.9.3设计原理概述194 cWA$O*A
6.9.4设计实现197 \7Fkeo+
参考文献200 >av.pJ(>
6.10基于MATLAB的人脸识别200 -'OO6mU
6.10.1设计目的200 `i)&nW)R
6.10.2设计任务及具体要求201 .5~ W3 v
<
6.10.3基本原理概述201 JrdH6Zg
6.10.4设计方案及验证201 ?~5J!|r#
6.10.5结论208 YQ+Kl[ ec
参考文献208
