《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。 K'x4l,rq
《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。 C`dkD0 _
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。 },rav]
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第一部分 语言篇 OFL|RLiD
第1章MATLAB语言概述3 u aiz*Im
1.1MATLAB简介3 Ne Hx2m+
1.1.1MATLAB的发展历程3 /dLA`=r Zx
1.1.2MATLAB的主要特点3 27m@|M] R
1.2MATLAB的系统组成4 u M<|@`&b
1.2.1MATLAB开发环境4 yk<VlS
1.2.2MATLAB数学函数库5 t\zb EN
1.2.3MATLAB语言5 GMz8B-vk
1.2.4MATLAB图形处理系统5 "l TZ|k^
1.2.5MATLAB程序接口5 cg,Ua!c
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 jO=*:{#x
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 _ m Xs4
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 Zb."*zL
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 YJd8 l>mz
1.4.1菜单和工具栏9 <|a=hHPi:
1.4.2命令行窗口10
{=3B)+N
1.4.3工作区11 \]I
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 s
_~IZ%+<.
1.5.1帮助窗口11 R"Kz!NTB
1.5.2帮助命令12 3E,DipHg
1.5.3演示系统（Demos）13 J@QdieW6
1.5.4帮助系统导航浏览器13 L? 8^a G
1.5.5远程帮助系统14 C," =}z1P
1.6MATLAB的基本操作命令14 8.yC A
1.6.1通用命令和编辑键14 Tr%F U i
1.6.2文件管理15 )\>r-g$
1.7MATLAB使用初步16 JdiP>KXV
习题16 ZYa\"zp-
第2章MATLAB的基本语法17 vG~ +r<:
2.1数据类型17 !{( ls<
2.1.1数值类型17 tw< P)V\h
2.1.2字符串17 3V}(fnv
2.1.3逻辑类型19 7Lg7ei2mN7
2.1.4元胞数组20 :m K xa
2.1.5构架数组21 ? Vp%=E
2.1.6函数句柄（function）21 ;'}'5nO=$
2.2变量22 m; o4Fu
2.2.1变量命名的规则22 Iyyo3a wc
2.2.2变量的赋值22 RDJ+QOVKg
2.2.3MATLAB变量的显示23 b/u8}
J
2.2.4MATLAB变量的存取24 Q_]~0PoH
2.3数组及向量运算24 .*V kua
2.3.1数组和向量的创建24 =We2^W-{
2.3.2数组的寻址27 RBE7485
2.3.3数组的运算27 WL
U }
2.3.4向量运算29 2Lfah?Tx~C
2.4矩阵及其运算30 I8u!\F
2.4.1矩阵的创建30 {q,?<zBzu
2.4.2矩阵的运算31 s?c J V `
2.4.3矩阵的常用函数运算33 ^I`a;
2.5多项式及其运算34 T@ P!L
2.5.1多项式的构造34 J\=a gQ
2.5.2多项式的运算34 3z3_7XI
2.5.3多项式拟合36 Y5Z!og
2.6符号运算37 ;iU%Kt
2.6.1基本符号对象37 j (ygQ4T
2.6.2符号表达式38 CZ(`|;BC*
2.6.3符号表达式的运算38 ` 1+%}}!$u
2.6.4常用的符号运算39 u,o1{% O
2.7MATLAB绘图40 : @6mFTV
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 aGK@)&h$
2.7.2二维绘图41 -Sz_mr
2.7.3图形修饰43 Wp[9beI*M
2.7.4三维绘图46 o=_c2m
2.7.5特殊图形48 ()\jCNLT
2.7.6四维图形50 ! E0! -UpY
2.8MATLAB程序设计51 ,lm=M 5b
2.8.1M文件编辑器51 H)>sTST(
2.8.2命令文件53 F*` t"7Lm
2.8.3函数文件53 W5SN I>|E
2.8.4M文件的规则54 89H sPB1"t
2.8.5全局变量与局部变量54 3^wC<ZXcD
2.8.6程序流控制55 ER^QV(IvP8
2.8.7程序设计举例58 #U ASH&
2.8.8程序设计的基本原则60 E\M-k\cSj
习题60 $1Z6\G O
参考文献62 A@$kLex
rs]I
第二部分 应用篇 Ew$I\j*
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 -RMi 8{
3.1平面电磁波在不同媒介分界面上的入射、反射和折射65 Vk Z.6kV
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 {( tHk_q
3.1.2电矢量垂直入射面66 & mt)d
3.1.3菲涅耳公式66 2K{6iw"h
3.2光的干涉68 lH2wG2
3.2.1波的叠加原理68 .=c<>/
0
3.2.2光波的干涉71 h`Tz5% n
3.2.3杨氏干涉实验71
u0
y 1
3.2.4牛顿环74 PsnGXcj
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 +Qj(B@ i
3.3光的衍射79 )9L/sK z
3.3.1光的衍射现象79 lzhqcL"
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 73F5d/n
3.3.3光栅衍射83 j0 mM>X HB
3.4光的偏振84 qCP mbg
3.4.1光波的偏振态84 W Zn .;
3.4.2光波的偏振态的仿真85 n wmW.(R4
3.5平行光束通过透镜聚焦87 L{&U V0q!
3.5.1平凸透镜光线追迹87 1^G{tlA-
参考文献90 f_=~H<j!
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 T!|=El>
4.1信息光学函数91 ig!7BxM)<h
4.1.1矩形函数91 Z?G&.# :
4.1.2阶跃函数93 _Z Y\, _
4.1.3符号函数94 Um.qRZ?
4.1.4sinc函数94 ,wAz^cK|
4.1.5高斯函数95 z#6?8y2-
4.2傅里叶变换97
QLKK.]
4.3卷积定理99 9`B$V##-L
4.4傅里叶透镜的仿真101 YY5!_k
4.5计算全息103 D Ml? o:l
4.5.1全息透镜103 <q2?S
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 z- T{~{q
参考文献107 pv,45z0
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 h2Bz F
5.1图像及数字图像简介108 }}
ZY
5.1.1索引图像108 19UN*g3(
5.1.2RGB图像109 c&nh>oN
5.1.3二值图像109 |>
enp>
5.1.4灰度图像109 g(4bBa9y
5.2数字图像的读取、显示及输出110 7'lZg<z{~j
5.2.1图像的读取110 `3_lI~=eH
5.2.2图像的显示110 aSutM
5.2.3图像的输出112 Ond'R'3 \E
5.2.4添加颜色条112 9jir* UI
5.3图像类型的转化113 !|Q5Zi;aX7
5.3.1dither函数113 pY"O9x
5.3.2gray2ind函数114 +9;2xya2
5.3.3im2bw函数115 L=;
-x9
5.3.4rgb2gray函数116 "sUyHt -&
5.3.5rgb2ind函数116 T^.Cc--c
5.4图像的代数操作117 }T_Te?<&
5.4.1图像的相加117 K }$&:nao
5.4.2图像的相减119 E%N2k|%8d_
5.4.3图像的相乘121 jM)C4ii.-$
5.4.4图像的相除121 cmwPuK$
5.5图像的对比度增强123 eD?3"!c!
5.5.1线性变换123 V ~{fB~
5.5.2非线性变换123 x2Lq=zwJ
5.6图像的锐化124 KKe8
ly,
5.6.1边界提取和锐化124 XzIx: J6
5.6.2锐化滤波器125 ]; $] G-
5.7图像的边缘检测127 KvFMs\o6p
5.7.1边缘检测算子127 }2 8=
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 7V7zGx+Z7
5.8基于灰度的图像分割131 hsRvr`#m|
5.9图像的膨胀与腐蚀134 8+Llx
5.9.1膨胀和腐蚀134 ,F6=b/eZ
5.9.2结构元素134 !^c@shLN4
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 !~i '
-4]
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 W i. 5Y{
参考文献136 )RgGcHT@
:iWS\G^ U
第三部分 实例篇 e.d
#wyeX
第6章课程设计综合实例139 Hh;:`;}
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 o +B:#@9?
6.1.1设计目的139 T#@lD p O
6.1.2设计任务及具体要求139 WiL2
6.1.3基本原理概述139 _f0C Y"
6.1.4设计方案及验证140 ENVk{QE!
参考文献148 _*M42<wcO
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 CT a#Q,
6.2.1设计目的148 B5%n(, Lx
6.2.2设计任务及要求148 !%(h2]MQ
6.2.3设计原理概述149 >4` dy
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 ^ <`(lyph
参考文献154 u^Ku;RQo
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 y m,H@~
6.3.1设计目的154 75T_Dx(H
6.3.2设计任务及要求155 E_z;s3AXQ
6.3.3设计原理概述155 BimjQ;jtI
6.3.4MATLAB仿真实现155 'wasZ b<^
参考文献160 B _`y|sn
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 .R* !aK
6.4.1设计目的161 ` $LWmm#
6.4.2设计任务及要求161 Yj| eji7y
6.4.3设计原理概述161 3chPY4~A
6.4.4设计实现163 O4 3YY2
参考文献169 INs!Ame2
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 %q ;jVj[
6.5.1设计目的169 h 5_G4J{1
6.5.2设计任务及要求169 @H b'8F
6.5.3设计原理概述169 1F8 W9b^D
6.5.4设计实现171 u6V/JI}g
参考文献178 eK_*2=;XRW
6.6基于MATLAB的相关识别178 OI1u d/>h
6.6.1设计目的178 %=we ` &
6.6.2设计任务及要求178 pL=d% m.W
6.6.3设计原理概述178 #m{{a]zm^
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 F7L &=K$2y
参考文献183 [S]S^ej*8
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 O%~jop7# 6
6.7.1设计目的183 :AdDLpk3j
6.7.2设计任务及要求183 >>b3ZE|5
6.7.3设计原理概述183 5vAf7\*
6.7.4设计实现185 u=F+(NE"
参考文献187 hf/2vt
m
6.8基于MATLAB的激光束合成187 AUVgPXOwd
6.8.1设计目的187 /M~!sPW&?
6.8.2设计任务及要求188 Z v_.na/^K
6.8.3设计原理概述188 ,
^F) L|
6.8.4设计实现188 |s # 'dS;
参考文献193 UUK P"
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 #PDf,^
6.9.1设计目的194 NgCuFL(Ic
6.9.2设计任务及要求194 Yb i%od&
6.9.3设计原理概述194 -4w=s|#.\
6.9.4设计实现197 X:a`B(@S
参考文献200 YIt& >
6.10基于MATLAB的人脸识别200 8[CB>-9
6.10.1设计目的200 OH^N" L
6.10.2设计任务及具体要求201 /&& 2u7*
6.10.3基本原理概述201 Z@8v L
6.10.4设计方案及验证201 R3)57OyV
6.10.5结论208 e~ aqaY~}
参考文献208
