《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。 p_tMl%K
《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。 [4 "%N Y
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。 8iq~ha$]|
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第一部分 语言篇 ""TRLs!:M
第1章MATLAB语言概述3 ^]OD+ v
1.1MATLAB简介3 )\p@E3Uxf
1.1.1MATLAB的发展历程3 Bojm lVg
1.1.2MATLAB的主要特点3 D4_D{\xhO
1.2MATLAB的系统组成4 GMd81@7
1.2.1MATLAB开发环境4 tBdvk>d
1.2.2MATLAB数学函数库5 (n#
1.2.3MATLAB语言5 =yk#z84<
1.2.4MATLAB图形处理系统5 ==Ju2D?%
1.2.5MATLAB程序接口5 ^k~{6S,
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 Q TM+ WD
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 L[ rJ7:
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 VAV@Qn
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 Xig%Q~oMp
1.4.1菜单和工具栏9 DtyT8kr
1.4.2命令行窗口10 Xo }w$q5
1.4.3工作区11 CEt_wKz f
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 HH8a"Hq)
1.5.1帮助窗口11 ePB=aCZ
1.5.2帮助命令12 e( j"u;=
1.5.3演示系统（Demos）13 lYU_uFOs\
1.5.4帮助系统导航浏览器13 2x'JR yef
1.5.5远程帮助系统14 ptYQP^6S [
1.6MATLAB的基本操作命令14 vBq 2JJAl
1.6.1通用命令和编辑键14 o
KX!{
1.6.2文件管理15 ( ]'4_~e
1.7MATLAB使用初步16 v||8Q\d
习题16 QZ%_hvY[%>
第2章MATLAB的基本语法17 I x-FJF-
2.1数据类型17 `ffWV;P
2.1.1数值类型17 "0n to+v
2.1.2字符串17 X=_N7!
2.1.3逻辑类型19 v-4e N1OS
2.1.4元胞数组20 i5V ly'Q
2.1.5构架数组21 PJ9JRG7j
2.1.6函数句柄（function）21 \ /lH]u\x
2.2变量22 {H"xC~.
2.2.1变量命名的规则22 L<5go\!bV
2.2.2变量的赋值22 rQ. j$U
2.2.3MATLAB变量的显示23 |\Jpjm)?
2.2.4MATLAB变量的存取24 LR'F/.Dx
2.3数组及向量运算24 m`E8 g VC
2.3.1数组和向量的创建24 rn U2EL
2.3.2数组的寻址27 KYd2=P6
2.3.3数组的运算27 k QwBrb 4
2.3.4向量运算29 99H&#!~bSS
2.4矩阵及其运算30 Q{V|{yV^y
2.4.1矩阵的创建30 l\jf]BHX'
2.4.2矩阵的运算31 m>:3Ku
2.4.3矩阵的常用函数运算33 pOpie5)7X
2.5多项式及其运算34 .u)Po;e`
2.5.1多项式的构造34 jja9:$#
2.5.2多项式的运算34 :8jHN_u
2.5.3多项式拟合36 o1-Zh!*a*
2.6符号运算37 315Rk! {AJ
2.6.1基本符号对象37 8iR%?5 >K
2.6.2符号表达式38 p7Gs
2.6.3符号表达式的运算38 zT`LPs6T
2.6.4常用的符号运算39 !~"q$T>@
2.7MATLAB绘图40 bsR &%C
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 @tRq(*(/:
2.7.2二维绘图41 f4CwyL6ur
2.7.3图形修饰43 VO/"
ot
2.7.4三维绘图46 ?UQE ;0 B
2.7.5特殊图形48 0:Ak 4L6 k
2.7.6四维图形50 x^;nQas;
2.8MATLAB程序设计51 d* 7 Tjs{\
2.8.1M文件编辑器51 N:Q}Lil
2.8.2命令文件53 %v4/.4sR,;
2.8.3函数文件53 hA/K>Z
2.8.4M文件的规则54 sq\oatMw[
2.8.5全局变量与局部变量54 =0MW+-
2.8.6程序流控制55 C$-I DBXK
2.8.7程序设计举例58 wYOSaGyZ0I
2.8.8程序设计的基本原则60 aKhI|%5kA
习题60 X+
h|sy
参考文献62 DU|0#z=*t5
iK s/8n
第二部分 应用篇 9^c\$"2B
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 V D<W
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? ky2wG
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 G<Z|NT
3.1.2电矢量垂直入射面66 xmT( yv,
3.1.3菲涅耳公式66 w*f.Fu(su
3.2光的干涉68 YJ_LD6PL9
3.2.1波的叠加原理68 U;LbP -{B
3.2.2光波的干涉71 2~K.m@U}!Z
3.2.3杨氏干涉实验71 *U)!9 DvA
3.2.4牛顿环74 ~NMal]Fwx
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 LTm2B_+
3.3光的衍射79 `/Zi=.rr
3.3.1光的衍射现象79 A|O7W|"W
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 #y~ ^!fdp9
3.3.3光栅衍射83 gV9 1=Pj
3.4光的偏振84 W]4Gs;
3.4.1光波的偏振态84 HUfH/x3zj]
3.4.2光波的偏振态的仿真85 CZS{^6Ye
3.5平行光束通过透镜聚焦87 6 dt]$
3.5.1平凸透镜光线追迹87 w q% 4'(
参考文献90 fj[B,ua
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 x%jJvwb^|
4.1信息光学函数91 Sdy\s5
4.1.1矩形函数91 NgaX&m`
4.1.2阶跃函数93 _iO,GT=J-
4.1.3符号函数94 Mp:t cy,*
4.1.4sinc函数94 .Qn54tS0q
4.1.5高斯函数95 ,q] W i #
4.2傅里叶变换97 .>Gq/[c0|
4.3卷积定理99 /o*r[g7<
4.4傅里叶透镜的仿真101 .#2YJ~
4.5计算全息103 :[ F`tDL
4.5.1全息透镜103 3U!\5Nsby
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 - %I]Q9
参考文献107 N X4!G>v
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 Rf+ogLa=
5.1图像及数字图像简介108 /8VM.fr$
5.1.1索引图像108 K{%}k Uj>
5.1.2RGB图像109 ^z-e"
5.1.3二值图像109 s/ibj@h
5.1.4灰度图像109 <]r.wn=}M
5.2数字图像的读取、显示及输出110 h3$.`
>l
5.2.1图像的读取110 t |jX% s=
5.2.2图像的显示110 iov55jT~l@
5.2.3图像的输出112 r D X_$,3L
5.2.4添加颜色条112 yQ?N*' }$
5.3图像类型的转化113 ,Drd s"H
5.3.1dither函数113 Iw(deD
5.3.2gray2ind函数114 a;|C51GH
5.3.3im2bw函数115 qPK3"fzH
5.3.4rgb2gray函数116 u.YPb @
5.3.5rgb2ind函数116 Uc/M PCqZ
5.4图像的代数操作117 lpQsmd#
5.4.1图像的相加117 B @H.O!
5.4.2图像的相减119 "45O!AjP
5.4.3图像的相乘121 lR\=] ]7I>
5.4.4图像的相除121 {}H5%W
5.5图像的对比度增强123 ()6)|A<^U
5.5.1线性变换123 X2hV)8Sk
5.5.2非线性变换123 9 ->E$W
5.6图像的锐化124 M:z)uLDw
5.6.1边界提取和锐化124 n8DWA`[ib
5.6.2锐化滤波器125 ]1>U@oK
5.7图像的边缘检测127 IT5AB?bxH
5.7.1边缘检测算子127 2s_shY<=}L
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 |#q 5#@,
5.8基于灰度的图像分割131 g^OU+ 7o
5.9图像的膨胀与腐蚀134 Q ijEb
5.9.1膨胀和腐蚀134 2T3v^%%j
5.9.2结构元素134
)T/"QF}<T
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 p&ytUT na
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 `d2}>
参考文献136 KY9sa/x O
!:PF |dZ
第三部分 实例篇 Sd'!(M^k3
第6章课程设计综合实例139 &2C6q04b
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 HUiW#x%;
6.1.1设计目的139 Kf2Ob 1
6.1.2设计任务及具体要求139 - } \g[|
6.1.3基本原理概述139 w-*$gk]
6.1.4设计方案及验证140 >H?l[*9
参考文献148 Sh(
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 u;18s-NY
6.2.1设计目的148 &@u;xc| v
6.2.2设计任务及要求148 [h SE^
m
6.2.3设计原理概述149 a@$ U?=\e
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 xq+$Q:f
参考文献154 hG . >>
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 0|E!e
6.3.1设计目的154 `VX]vumG
6.3.2设计任务及要求155 Vui5Z K
6.3.3设计原理概述155 , TPNsz|Q
6.3.4MATLAB仿真实现155 R`q*a_
参考文献160 ":EfR`A#
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 2mN>7Tj:
6.4.1设计目的161 = Bo (*%
6.4.2设计任务及要求161 A ^@:Ps
6.4.3设计原理概述161 L)H' g
6.4.4设计实现163 w|!>>W6J
参考文献169 L/dG 0a@1X
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 L"6qS3 [=
6.5.1设计目的169 xvOG E]n
6.5.2设计任务及要求169 >Vz Gx(7q
6.5.3设计原理概述169 $BKGPGmh
6.5.4设计实现171 T8+A`z=tSb
参考文献178 )/kkvI()l
6.6基于MATLAB的相关识别178 i lk\&J~I
6.6.1设计目的178 awLN>KI]</
6.6.2设计任务及要求178 a]XQM$T$
6.6.3设计原理概述178 tn!z^W
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 .^j 6
参考文献183 u&Ts'j
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 pi7Fd\A
6.7.1设计目的183 g((glr)6M
6.7.2设计任务及要求183 CnyCEIO-
6.7.3设计原理概述183 3;( ;'5|Z
6.7.4设计实现185 ka? |_(
参考文献187 # 12
6.8基于MATLAB的激光束合成187 Z ? `
6.8.1设计目的187 Mqc"
6.8.2设计任务及要求188 S\=j; Uem
6.8.3设计原理概述188 b@j**O>[q)
6.8.4设计实现188 ^Uss?)jN4
参考文献193 ov&4&v
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 |6/k2d{,(
6.9.1设计目的194 _ 1jd{? kt
6.9.2设计任务及要求194 U,
_nEx
6.9.3设计原理概述194 6Y hd [I3
6.9.4设计实现197 6U[`CGL66
参考文献200 ;B zbWvBo
6.10基于MATLAB的人脸识别200 ?,~B@Kx
6.10.1设计目的200 ,>% 2`Z)
6.10.2设计任务及具体要求201 ?oF+?l
6.10.3基本原理概述201 Y/cnj n
6.10.4设计方案及验证201 G?$|aQ0j
6.10.5结论208 DZo7T!
参考文献208
