《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~Y`ikwx L
《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。 md!6@)S-p
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。 tF2"IP.
hbjA xioA
第一部分 语言篇 D} -.<
第1章MATLAB语言概述3 9g9 2eKS
1.1MATLAB简介3 W&z jb>0b0
1.1.1MATLAB的发展历程3 xQy,1f3s+
1.1.2MATLAB的主要特点3 GkIE;7#2kX
1.2MATLAB的系统组成4 `i7r]
1.2.1MATLAB开发环境4 %+7]/_JO&
1.2.2MATLAB数学函数库5 7
, Rg~L
1.2.3MATLAB语言5 n|`3d~9$&
1.2.4MATLAB图形处理系统5 0mw1CUx9K
1.2.5MATLAB程序接口5 c:[k+_Zr
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 | HazM9=
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 @Mk`Tl
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 ]B8
A
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 q76POytV|
1.4.1菜单和工具栏9 }d$-:l ,w
1.4.2命令行窗口10 0X $mT:=9
1.4.3工作区11 ^?z% f_r i
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 Cj5mM[:s
1.5.1帮助窗口11 O5\r%&$xd
1.5.2帮助命令12 b@:OlZ~ %
1.5.3演示系统（Demos）13 Io6 /Fv>!
1.5.4帮助系统导航浏览器13 %36x'Dn ?
1.5.5远程帮助系统14 yM s!6c*
1.6MATLAB的基本操作命令14 :_{8amO
1.6.1通用命令和编辑键14 6&3,fSP
1.6.2文件管理15 = :W2NN'
1.7MATLAB使用初步16 DA=! AK>
习题16 $KHm5*;nd
第2章MATLAB的基本语法17 qA*~ B'
2.1数据类型17 A_9WSXR
2.1.1数值类型17 \1EuHQ?
2.1.2字符串17 <,d550GSm
2.1.3逻辑类型19 Bous d
2.1.4元胞数组20 -@To< <`n
2.1.5构架数组21 _ _O f0<
2.1.6函数句柄（function）21 RNIXQns-=S
2.2变量22 XxqGsGx4
2.2.1变量命名的规则22 igO>)XbsM
2.2.2变量的赋值22 tjdPi a
2.2.3MATLAB变量的显示23 WhP P4 #
2.2.4MATLAB变量的存取24 J8|MK.oD
2.3数组及向量运算24 _0H oJ
2.3.1数组和向量的创建24 \j8vf0c5b
2.3.2数组的寻址27 _k84 #E0
2.3.3数组的运算27 r924!zdbR
2.3.4向量运算29 ? HEqv$n
2.4矩阵及其运算30 $ {yc t
2.4.1矩阵的创建30 fHt \KP
2.4.2矩阵的运算31 >7U/TVd&
2.4.3矩阵的常用函数运算33 }$6L]
2.5多项式及其运算34 }\4yU=JP K
2.5.1多项式的构造34 3i^X9[ .
2.5.2多项式的运算34 >CB-a :
2.5.3多项式拟合36 "k zKQ~
2.6符号运算37 }~FX!F#oU
2.6.1基本符号对象37 M!&Hn, 22
2.6.2符号表达式38 ]4:QqdV
2.6.3符号表达式的运算38 tr<~ :&H4T
2.6.4常用的符号运算39 D:P(;
2.7MATLAB绘图40 |k a _Zy
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 TG2#$Bq1
2.7.2二维绘图41 x6ghO-s
2.7.3图形修饰43 2D\ pt
2.7.4三维绘图46 ZR>BK,
2.7.5特殊图形48 Q3@ zUjq_Q
2.7.6四维图形50 SX 4*804a_
2.8MATLAB程序设计51 "ubp`7%67
2.8.1M文件编辑器51 D s1 h18
2.8.2命令文件53 Z)!8a$M~
2.8.3函数文件53 ^F^g(|(K
2.8.4M文件的规则54 ; 0DoZ
2.8.5全局变量与局部变量54 lyn%r
2.8.6程序流控制55 @@d_F<Ym[
2.8.7程序设计举例58 Kda'N$|`
2.8.8程序设计的基本原则60 6<&~ R 3dQ
习题60 mV0,T*}e
参考文献62 F:j@ JMpQ
IZVP-
第二部分 应用篇 !Tzo &G
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 g*k)ws
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 T igw+2
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 tE*BZXBlm
3.1.2电矢量垂直入射面66 ax@H^Gj@2
3.1.3菲涅耳公式66 X [Y0r
3.2光的干涉68 ]n^iG7aB?
3.2.1波的叠加原理68 y
oW ~
3.2.2光波的干涉71 `46~j
3.2.3杨氏干涉实验71 BabaKSm}LP
3.2.4牛顿环74 K EAXDF&#
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 $8^H k xy
3.3光的衍射79 {}$9
70y
3.3.1光的衍射现象79 4uF.kz-cg
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 :s aP
:&
3.3.3光栅衍射83 W>3S%2d
3.4光的偏振84 L V}R 9f
3.4.1光波的偏振态84 U`v2Yw3E
3.4.2光波的偏振态的仿真85 96WzgHPWo
3.5平行光束通过透镜聚焦87 <kB:`&X<\
3.5.1平凸透镜光线追迹87 J4bP(=w!
参考文献90 91OxUVd
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 .}faWzRH9
4.1信息光学函数91 b.*LmSX#
4.1.1矩形函数91 v9(5H Y
4.1.2阶跃函数93 =\Q< TY
4.1.3符号函数94 ?Y"%BS+pt
4.1.4sinc函数94 0 C4eer+D
4.1.5高斯函数95 uq5?t
4.2傅里叶变换97 XgxE M1(
4.3卷积定理99 _CD~5EA:
4.4傅里叶透镜的仿真101 w8lrpbLh
4.5计算全息103 ZP"; B^J
4.5.1全息透镜103 Yp\n= #$[
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 EP:`l
参考文献107 O_QDjxj^rZ
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 \'|n.1Fr
5.1图像及数字图像简介108 |E+.y&0;
5.1.1索引图像108 Q,?_;,I}
5.1.2RGB图像109 i{$-[*WHiV
5.1.3二值图像109 V?X QjH1X
5.1.4灰度图像109 cSL6V2F
5.2数字图像的读取、显示及输出110 S:1[CNL;
5.2.1图像的读取110 sx?IIFF
5.2.2图像的显示110 0zW*JJxV
5.2.3图像的输出112 [,;Y5#Y[5
5.2.4添加颜色条112 !MoAga_
j
5.3图像类型的转化113 \$ 9C1@B@
5.3.1dither函数113 yaz6?,)
5.3.2gray2ind函数114 Pe`mZCd^
5.3.3im2bw函数115 m6R/ ,
5.3.4rgb2gray函数116 /2Izj/Q
5.3.5rgb2ind函数116 fcq8aW/z_
5.4图像的代数操作117 ky2]% cw
5.4.1图像的相加117 " Enb
5.4.2图像的相减119 ("U< @~
5.4.3图像的相乘121 4 t*%(
5.4.4图像的相除121 o~$O$
5.5图像的对比度增强123 l~J d>9DwY
5.5.1线性变换123 E &9<JS
5.5.2非线性变换123 ixA.b#!1
5.6图像的锐化124 Fk=SkS ky
5.6.1边界提取和锐化124 /r4l7K
5.6.2锐化滤波器125 /3s&??{tv
5.7图像的边缘检测127 Kx9u|fp5
5.7.1边缘检测算子127 @i#JlZ M_
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 *}2 L4]
5.8基于灰度的图像分割131 S]3CRJU3`
5.9图像的膨胀与腐蚀134 (dlp5:lQz
5.9.1膨胀和腐蚀134 <7P[)X_
5.9.2结构元素134 \'~
E%=Q
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 L[<#>/NPy
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 }MaY: PMA
参考文献136 \2@J^O1,
o`f^ m
第三部分 实例篇 :M(uP e=D
第6章课程设计综合实例139 +b 6R
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 G&S2U=KdV%
6.1.1设计目的139 Wt/;iq"
6.1.2设计任务及具体要求139 ULiRuN0 6
6.1.3基本原理概述139 44KoOY_
6.1.4设计方案及验证140 -
l X4;
参考文献148 " $(+M t^
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 a``|sn9
6.2.1设计目的148 xM%4/QE +
6.2.2设计任务及要求148 ?^voA.Bv<
6.2.3设计原理概述149 | Gic79b
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 Sf S3}Tn[
参考文献154 C8K2F5c5
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 ^/BGOBK
6.3.1设计目的154 9gg{ i6
6.3.2设计任务及要求155 T-N>w;P
6.3.3设计原理概述155 % ,bD|
NKp
6.3.4MATLAB仿真实现155 6*i **
参考文献160 t5{P'v9J
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 t@!n?j
I
6.4.1设计目的161 Z:9 Q~}x8
6.4.2设计任务及要求161 b`X''6
6.4.3设计原理概述161 T^ktfg Xq
6.4.4设计实现163 $z=%e#(!I
参考文献169 5{'hsC
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 AJ7w_'u=@
6.5.1设计目的169 F` ybe\
6.5.2设计任务及要求169 R!dC20IMvH
6.5.3设计原理概述169 Cu7{>"
6.5.4设计实现171 BAQ- 1kSz
参考文献178 3y)\dln
6.6基于MATLAB的相关识别178 .I:rb~ &
6.6.1设计目的178 %mC@}
6.6.2设计任务及要求178 &vrQ *jX
6.6.3设计原理概述178 2|;|C8C
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 AERJ]$\
参考文献183 8n3]AOc'~-
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 NifQsy)*%
6.7.1设计目的183 M
FIb-*wT
6.7.2设计任务及要求183 -,")GA+[7
6.7.3设计原理概述183 F
CYGXtc
6.7.4设计实现185 [Vs\r&qL
参考文献187 jz8u'y [n7
6.8基于MATLAB的激光束合成187 {VAih-y
6.8.1设计目的187 ?W'z5'|
6.8.2设计任务及要求188 Um+ _ S@h
6.8.3设计原理概述188 M|blg !j;
6.8.4设计实现188 J];S j
参考文献193 :9QU\{2
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 . HZ d.*
6.9.1设计目的194 IWE([<i}i[
6.9.2设计任务及要求194 h:fiUCw
6.9.3设计原理概述194 _*~F1% d
6.9.4设计实现197 g@#he95 }
参考文献200 dWd%>9 }
6.10基于MATLAB的人脸识别200 'OnfU{Ai
6.10.1设计目的200 ?("O.<
6.10.2设计任务及具体要求201 t2,II\K l
6.10.3基本原理概述201 .{ v$;g
6.10.4设计方案及验证201 :^y!z1\2(7
6.10.5结论208 !R@ LC
参考文献208
