《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。 74a@/'WbE
《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。 2Y<]X7Ch:
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。 $PI9vy S
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第一部分 语言篇 [q C0YM
第1章MATLAB语言概述3 ,tcUJ}l
1.1MATLAB简介3 0~ K&P#iR
1.1.1MATLAB的发展历程3 9 zS
1.1.2MATLAB的主要特点3 0: >hK\F#
1.2MATLAB的系统组成4 sei2\l8q
1.2.1MATLAB开发环境4 *nHuGla
1.2.2MATLAB数学函数库5 <hj2'd U
1.2.3MATLAB语言5 "DA%vdu
1.2.4MATLAB图形处理系统5 6}?d % K
1.2.5MATLAB程序接口5 01n132k
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 F >3 o0ke}
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 Go c?HR
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 lSW'qgh
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 k].swvIi
1.4.1菜单和工具栏9 aidQ,(PDj
1.4.2命令行窗口10 wpN3-D
1.4.3工作区11 RRB=JP{r
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 >Q!}tbg~9
1.5.1帮助窗口11 Lt=32SvTn
1.5.2帮助命令12 eU@Mv5&6
1.5.3演示系统（Demos）13 ""XAUxo
1.5.4帮助系统导航浏览器13 u '/ )l}
1.5.5远程帮助系统14 $+_1F`
1.6MATLAB的基本操作命令14
7s#8-i
1.6.1通用命令和编辑键14 N%xCyZ
1.6.2文件管理15 mO]>]
1.7MATLAB使用初步16 ux)*B}/xh
习题16 } `r.fD
第2章MATLAB的基本语法17 jx}'M$TA
2.1数据类型17 & Cv
2.1.1数值类型17 N0Y4m_dm*
2.1.2字符串17 <Q/)SN6_E
2.1.3逻辑类型19 BWy-R6br
2.1.4元胞数组20 oKCy,Ot<
2.1.5构架数组21 !C 05;x8{
2.1.6函数句柄（function）21 +( 92}~RK
2.2变量22 N`,\1hHMT
2.2.1变量命名的规则22 `G/g/>y
2.2.2变量的赋值22 )\EIXTZY=
2.2.3MATLAB变量的显示23 / \# f@Sg
2.2.4MATLAB变量的存取24 pR9 3T+X
2.3数组及向量运算24 p\&/m
2.3.1数组和向量的创建24 h !K"
;qw
2.3.2数组的寻址27 8K-P]]
2.3.3数组的运算27 <{Y3}Q
2.3.4向量运算29 qar{*>LCG
2.4矩阵及其运算30 V%PQlc. X
2.4.1矩阵的创建30 mV`R'*1UC
2.4.2矩阵的运算31 c/A?- 9
2.4.3矩阵的常用函数运算33 3&7? eO7*
2.5多项式及其运算34 oJr+RO
2.5.1多项式的构造34 $ %MgIy
2.5.2多项式的运算34 T+@i;M
2.5.3多项式拟合36 un_NBv}
2.6符号运算37 >Ti%Th ,
2.6.1基本符号对象37 B JWlx*U]
2.6.2符号表达式38 ; Z7!BU
2.6.3符号表达式的运算38 b7dsi|Yo
2.6.4常用的符号运算39 0VtjVz*C7&
2.7MATLAB绘图40
T`fT[BaY
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 '~K ]=JP
2.7.2二维绘图41 8Iw)]}T '
2.7.3图形修饰43 `| ?<KF164
2.7.4三维绘图46 (b//Yyq N
2.7.5特殊图形48 *)-@'{]u B
2.7.6四维图形50 $j\>T@
2.8MATLAB程序设计51 V~j^
2.8.1M文件编辑器51 }bca-|N
2.8.2命令文件53 # euG$(
2.8.3函数文件53 ~LpkA`Hn!
2.8.4M文件的规则54 U|tacO5w`
2.8.5全局变量与局部变量54 [znN 'Fg:"
2.8.6程序流控制55 go AV+V7
2.8.7程序设计举例58 uK$ Xqo%L
2.8.8程序设计的基本原则60 heou\;GI"
习题60 . ZF %$H
参考文献62 k+-?b(z)$
M- i3_H)
第二部分 应用篇 ajk}&`Wj"
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 h >D;QY
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' V{
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 Slg *[r#
3.1.2电矢量垂直入射面66 JS^DyBXc
3.1.3菲涅耳公式66 <hCO-r#
3.2光的干涉68 ,4t6Cq!
3.2.1波的叠加原理68 6CHb\k
3.2.2光波的干涉71 |{kbc0*
3.2.3杨氏干涉实验71 $Bz};@
3.2.4牛顿环74 M9R'ON YAa
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 w B0vpt5f
3.3光的衍射79 81:%Z&?vRl
3.3.1光的衍射现象79 V s l,u
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 S._2..%G
3.3.3光栅衍射83 .(q'7Q Z/
3.4光的偏振84 v:4j 3J$z
3.4.1光波的偏振态84 4!!PrXE
3.4.2光波的偏振态的仿真85 }6-olVg
3.5平行光束通过透镜聚焦87 XJeWhk3R9
3.5.1平凸透镜光线追迹87 +S0aA Wal
参考文献90 U[x$QG6 m!
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 iKrk?B<
4.1信息光学函数91 U~?VN!<x[
4.1.1矩形函数91 Q&r. wV|
4.1.2阶跃函数93 =h vPq@C%
4.1.3符号函数94 uPl} NEwU|
4.1.4sinc函数94 _xCYh|DlQ|
4.1.5高斯函数95 Any y
4.2傅里叶变换97 [%bGs1U
4.3卷积定理99 AH&RabH2
4.4傅里叶透镜的仿真101 r6uN6XCM
4.5计算全息103 }8tF.QjR|
4.5.1全息透镜103 %Hd[,duwO
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 4RVqfD
参考文献107 R;Dj70g
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 f EL 9J{
5.1图像及数字图像简介108 \DujF> :
5.1.1索引图像108 r'{N_|:vv
5.1.2RGB图像109 <L4$f (2
5.1.3二值图像109 G3^<l0?S
5.1.4灰度图像109 yZNG>1 N
5.2数字图像的读取、显示及输出110 b-VtQ %Q
5.2.1图像的读取110 zTB&Wlt
5.2.2图像的显示110 (+(@P*c1
5.2.3图像的输出112 # tu>h
5.2.4添加颜色条112 a_P|KRl
5.3图像类型的转化113 T}^3 Re`i
5.3.1dither函数113 &j 1-Ouy
5.3.2gray2ind函数114 d"Zu10
5.3.3im2bw函数115 I
m
I$~q'
5.3.4rgb2gray函数116 ?H PAX
5.3.5rgb2ind函数116 pt.V^a
5.4图像的代数操作117 2T+-[}*
5.4.1图像的相加117 \O "`o4
5.4.2图像的相减119 *` "+J_
5.4.3图像的相乘121 :po6%}hn
5.4.4图像的相除121 \_, p@r]Q
5.5图像的对比度增强123 /J-'[Mc'D[
5.5.1线性变换123 _"Bj`5S
5.5.2非线性变换123 0ex.~S_Oj4
5.6图像的锐化124 wX }p6yyN
5.6.1边界提取和锐化124 k^;n$r"i5
5.6.2锐化滤波器125 8Y`g$2SZ^8
5.7图像的边缘检测127 V:y6NfL7i'
5.7.1边缘检测算子127 ow9a^|@a
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 G-)e(u
5.8基于灰度的图像分割131 q &z'S
5.9图像的膨胀与腐蚀134 ds!n l1
5.9.1膨胀和腐蚀134 [(x<2MTj
5.9.2结构元素134 Z AfuW^r
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 GgY8\>u
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 LXX('d
参考文献136 o ]&q'>Rf
R ]%"YQ V
第三部分 实例篇 d*{Cv2 A .
第6章课程设计综合实例139 FhY#3-jH
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 &,G2<2_ b
6.1.1设计目的139 )/ 'Wbo L
6.1.2设计任务及具体要求139 {p1`[R&n#
6.1.3基本原理概述139 @ywtL8"1~
6.1.4设计方案及验证140 }_K zF~
参考文献148 F hUi{`
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 /xJD/"Y3&
6.2.1设计目的148 a~ jb%i_
6.2.2设计任务及要求148 #d$z W4ur2
6.2.3设计原理概述149 G?$o+Y'F
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 L>IP!.J]?
参考文献154 nm#23@uZ4K
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 _Sd^/jGpU
6.3.1设计目的154 I ==)a6^
6.3.2设计任务及要求155 ;iX~3[]
6.3.3设计原理概述155 <rgK}&q
6.3.4MATLAB仿真实现155 6 agG*x
参考文献160 +
GQ{{B
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 z[J= WI
6.4.1设计目的161 z9IW&f~~P
6.4.2设计任务及要求161 %OgK{ h
6.4.3设计原理概述161 JR]elRR
6.4.4设计实现163 cJ$jU{}
参考文献169 HI|egf@
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 THQ #z Q-
6.5.1设计目的169 QxW+|Gt._
6.5.2设计任务及要求169 *Lrrl
6.5.3设计原理概述169 A@<
! '
6.5.4设计实现171 uQdH () :
参考文献178 QEqYqAGzu|
6.6基于MATLAB的相关识别178 ?P[:,0_
6.6.1设计目的178 Yf9E0po
6.6.2设计任务及要求178 Wo&22,EB
6.6.3设计原理概述178 h?dSn:Y\?
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 MV$E_@pg
参考文献183 ]>)shH=Yx
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 j;}-x1R
6.7.1设计目的183 &q|vvF<G
6.7.2设计任务及要求183 k u m@cA
6.7.3设计原理概述183 wwdmz;0S
6.7.4设计实现185 s3A(`heoq
参考文献187 f91]0B `C
6.8基于MATLAB的激光束合成187 Td|,3
n
6.8.1设计目的187 V z
6.8.2设计任务及要求188 }bw^p.ci
6.8.3设计原理概述188 =K s&m4
6.8.4设计实现188 Xu Jyso9kA
参考文献193 ]*a(^*}A%
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 zu?112-v2
6.9.1设计目的194 *c4Oh MU(
6.9.2设计任务及要求194 *3Lo[GE>
6.9.3设计原理概述194 <$?#P#A
6.9.4设计实现197 [7.Num_L
参考文献200 ?qs LR
6.10基于MATLAB的人脸识别200 I_f%%N%
6.10.1设计目的200 {91Y ;p
C
6.10.2设计任务及具体要求201 LkYcFD
6.10.3基本原理概述201 PtuRXx
6.10.4设计方案及验证201 A*0X ~6W
6.10.5结论208 .a2R2~35
参考文献208
