《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。 2EwWV 0BS
《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。 Lo E(W |nj
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。 N09+id g
g4 a X
第一部分 语言篇 ZM`P~N1?)g
第1章MATLAB语言概述3 I A#* T`
1.1MATLAB简介3 +W N>9V0H
1.1.1MATLAB的发展历程3 ~PW}sN6ppG
1.1.2MATLAB的主要特点3 7u5\# |yL
1.2MATLAB的系统组成4 KG mc*Jwy
1.2.1MATLAB开发环境4 5|G3t`$pa
1.2.2MATLAB数学函数库5 nvo1+W (%
1.2.3MATLAB语言5 #r)1<}_e#
1.2.4MATLAB图形处理系统5 kah3Uhr~
1.2.5MATLAB程序接口5 XqS*;Zj0
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 )-KE 4/G
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 *M<BPxh0w]
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 tW"ptU^9)
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 ([dL:Fb
1.4.1菜单和工具栏9 8pMZ~W;
1.4.2命令行窗口10 ec4% Wk2
1.4.3工作区11 .L5*E(<K0
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 'ag6B(0Z
1.5.1帮助窗口11 _% 9+U [@
1.5.2帮助命令12
i~B@( ,
1.5.3演示系统（Demos）13 3J~kiy.nfW
1.5.4帮助系统导航浏览器13 m2q;^o:J
1.5.5远程帮助系统14 *r,&@UB
1.6MATLAB的基本操作命令14 *R\/#Y|
1.6.1通用命令和编辑键14 C1B3 VG
1.6.2文件管理15 gq_7_Y/
1.7MATLAB使用初步16 R5&$h$[/
习题16 GH C?Tp
第2章MATLAB的基本语法17 UoMWn"ZE
2.1数据类型17 ]n]uN~)9
2.1.1数值类型17 %>9+1lUhV
2.1.2字符串17 Y:!/4GF
2.1.3逻辑类型19 T ~~[a|bLa
2.1.4元胞数组20 1;:t~Y
2.1.5构架数组21 N!Wq}#&l
2.1.6函数句柄（function）21 e(=~K@m
2.2变量22 J lDDM
%
2.2.1变量命名的规则22 ? WQ d
2.2.2变量的赋值22 eIUuq&(
2.2.3MATLAB变量的显示23 CpRu*w{
2.2.4MATLAB变量的存取24 xe gL!
2.3数组及向量运算24 g[wP!y%V
2.3.1数组和向量的创建24 YUVc9PV)Ws
2.3.2数组的寻址27 Ns|V7|n]
2.3.3数组的运算27 iPY vePQ
2.3.4向量运算29 9p\Hx#^
2.4矩阵及其运算30 ;Ma/b= Y
2.4.1矩阵的创建30 Pm#x?1rAj
2.4.2矩阵的运算31 mB^I @oZ*
2.4.3矩阵的常用函数运算33 #S53u?JV8
2.5多项式及其运算34 =SK+ \j$
2.5.1多项式的构造34 [[?[? V ,
2.5.2多项式的运算34 Ld}(*-1i
2.5.3多项式拟合36 MX`Wg
2.6符号运算37 0qL
V(L
2.6.1基本符号对象37 b y|?g8
2.6.2符号表达式38 FJd8s*
2.6.3符号表达式的运算38 V3 _b!
2.6.4常用的符号运算39 >1a \ %G
2.7MATLAB绘图40 6}i&6@Snq?
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 >^H'ZYzw
2.7.2二维绘图41 \at-" [.
2.7.3图形修饰43 fY%M=,t3c
2.7.4三维绘图46 0/SC
2.7.5特殊图形48 E)80S.V
2.7.6四维图形50 8yE%X!E
2.8MATLAB程序设计51 AFINm%\/0
2.8.1M文件编辑器51 ~. W=
2.8.2命令文件53 lRv#1'Y
2.8.3函数文件53 a81!~1A
2.8.4M文件的规则54 cZaF
f?]k
2.8.5全局变量与局部变量54 e+F}9HR7
2.8.6程序流控制55 >w2Q 1!
2.8.7程序设计举例58 z)&na w.
2.8.8程序设计的基本原则60 x5fg F;
习题60 k(-Z@
参考文献62 Z{a{H X[Jx
c_ qcb7<~.
第二部分 应用篇 Z:U gozdC
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 b(|%Gbg@c
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 VBbUl|X\
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 Tsm1C#6 Y*
3.1.2电矢量垂直入射面66 YeRcf `
3.1.3菲涅耳公式66 e0v9uQ%F5
3.2光的干涉68 `jb0 +{08
3.2.1波的叠加原理68 u\()E|?p
3.2.2光波的干涉71 &Rt+LN0qB0
3.2.3杨氏干涉实验71 6K4`;
3.2.4牛顿环74 C(F1VS
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 FX|0R#4vm
3.3光的衍射79 P[rAJJN/E
3.3.1光的衍射现象79 670J{b
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 B@cJ\
3.3.3光栅衍射83 IwTr'}XIw
3.4光的偏振84 m\ *&2Na
3.4.1光波的偏振态84 6P%<[Z
3.4.2光波的偏振态的仿真85 lFiq<3Nk
3.5平行光束通过透镜聚焦87 ;f".'9 l^
3.5.1平凸透镜光线追迹87 mD D4_E2*
参考文献90 DL'd&;6
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 '^Pq(b ~
4.1信息光学函数91 wUru1_zjO
4.1.1矩形函数91
&7L~PZ
4.1.2阶跃函数93 $:f.Kr j
4.1.3符号函数94 ov\Ct%]
4.1.4sinc函数94 jo,6Aog|u
4.1.5高斯函数95 9nng}em>.
4.2傅里叶变换97 =w',-+@
4.3卷积定理99 "C:rTIH
4.4傅里叶透镜的仿真101 ^H5w41
4.5计算全息103 _-@ZOhw&
4.5.1全息透镜103 b :fxkQm
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 W$z#ssr
参考文献107 -!XrwQyk
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 /J 1S@-
5.1图像及数字图像简介108 H{j~ihq7
5.1.1索引图像108 Q<RT12|`
5.1.2RGB图像109 (y=dR1p
5.1.3二值图像109 6PiEa(
5.1.4灰度图像109 CCuxC9i7
5.2数字图像的读取、显示及输出110 !(W[!%
5.2.1图像的读取110 4]"a;(
5.2.2图像的显示110 i'Y-V]->
5.2.3图像的输出112 @
\!KF*v
5.2.4添加颜色条112 W:`5nj]H9
5.3图像类型的转化113 i'M^ez)u
5.3.1dither函数113 jmR hAJV
5.3.2gray2ind函数114 gb]h OB7g
5.3.3im2bw函数115 *m f}bTiS
5.3.4rgb2gray函数116 5>'?:jY
5.3.5rgb2ind函数116 Q8 -3RgAw
5.4图像的代数操作117 D8k*0ei&
5.4.1图像的相加117 Vn)%C_-]A
5.4.2图像的相减119 @ L\-ZWq
5.4.3图像的相乘121 X"kXNKV/n
5.4.4图像的相除121 `ajx h p
5.5图像的对比度增强123 H!Wis3S3G
5.5.1线性变换123 $TR=3[j
5.5.2非线性变换123 HMF8;,<_w?
5.6图像的锐化124 zXQVUhL6
5.6.1边界提取和锐化124 d j3|f{kg{
5.6.2锐化滤波器125 '!pAnsXfO
5.7图像的边缘检测127 =ZG<BG_
5.7.1边缘检测算子127 XlRw Z/Wc
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 cE^kpnVq|<
5.8基于灰度的图像分割131 A)OdQFet(
5.9图像的膨胀与腐蚀134 u06t DJ[
5.9.1膨胀和腐蚀134 U%D it
5.9.2结构元素134 $RpF xi
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 DD2adu^
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 /^d. &@*
参考文献136 \.5F](:
k - FB
第三部分 实例篇 "P M O
第6章课程设计综合实例139 g+igxC}2z
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 +I vNyj|
6.1.1设计目的139 Pl_^n Fm0
6.1.2设计任务及具体要求139 1d`cTaQ-
6.1.3基本原理概述139 a/#+92C
6.1.4设计方案及验证140 F@g17 aa
参考文献148 $6 W3EOl
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 5n:nZ _D
6.2.1设计目的148 ]Fxku<z7|
6.2.2设计任务及要求148 >Q&CgGpW $
6.2.3设计原理概述149 `a-Bji?
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 wc"9A~
参考文献154 j]AekI4I
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 64SW
6.3.1设计目的154 ^#2xQ5h
6.3.2设计任务及要求155 -jFP7tEv
6.3.3设计原理概述155 B<Ol+)@,}
6.3.4MATLAB仿真实现155 2v4W6R
参考文献160 1^S'sWwe
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 X| ,["Az
8
6.4.1设计目的161 S,XKW(5
6.4.2设计任务及要求161 U4=]#=R~o
6.4.3设计原理概述161 2bkJ /u`i
6.4.4设计实现163 k<!<<,Z
参考文献169 Ha?G=X
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 X2 LV& oi
6.5.1设计目的169 VXA[ TIqp
6.5.2设计任务及要求169 ka/nQ ~_#<
6.5.3设计原理概述169 ?5`{7daot
6.5.4设计实现171 Zgy7!A F!
参考文献178 5PD SA*
6.6基于MATLAB的相关识别178 7q!?1 -?8R
6.6.1设计目的178 2R \+}
6.6.2设计任务及要求178 p:Oz<P
6.6.3设计原理概述178 '(tj[&aL
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 W-1sU g[AN
参考文献183 0JK2%%
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 hzq5![/sV
6.7.1设计目的183 J||E;=%f-Q
6.7.2设计任务及要求183 ![
a
6.7.3设计原理概述183 )Z("O[
6.7.4设计实现185 ]Y{,N x
参考文献187 >:%BNeO
6.8基于MATLAB的激光束合成187 -A}zJBcR
6.8.1设计目的187 7 I@";d8~
6.8.2设计任务及要求188 Yc|uD-y
6.8.3设计原理概述188 &f"T,4Oh
6.8.4设计实现188
f\ 'T _
参考文献193 &~'S)Nun
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 =MxpH+spI
6.9.1设计目的194 Xo \S9,s{
6.9.2设计任务及要求194 fCg@FHS&^
6.9.3设计原理概述194 Je 31".
6.9.4设计实现197 *,0+RAS vq
参考文献200 ?,>5[Ha^?
6.10基于MATLAB的人脸识别200 "oe!M'aj`1
6.10.1设计目的200 *!w25t
6.10.2设计任务及具体要求201 Ev{MCu1!6
6.10.3基本原理概述201 (n,N8k;
6.10.4设计方案及验证201 @y5= J`@=
6.10.5结论208 _$5@uL{n"^
参考文献208
