《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。 =]t|];c%
《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。 (Z*!#}z`
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。 }k0_5S
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第一部分 语言篇 M:8R -c#![
第1章MATLAB语言概述3 1\Xw3prH
1.1MATLAB简介3 #spCt ZE
1.1.1MATLAB的发展历程3 SBpL6~NW
1.1.2MATLAB的主要特点3 sK{e*[I>W
1.2MATLAB的系统组成4 [
3Gf2_
1.2.1MATLAB开发环境4 sB</ D S
1.2.2MATLAB数学函数库5 bOB \--:]
1.2.3MATLAB语言5 g-A-kqo9
1.2.4MATLAB图形处理系统5 |>Vb9:q9Po
1.2.5MATLAB程序接口5 *|0 -~u%q
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 <} .$l
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 "[k3kAm
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 +TJCLZ..
1.4MATLAB R2014a的工作环境8
2iOV/=+
1.4.1菜单和工具栏9 |=w@H ]r
1.4.2命令行窗口10 S!UaH>Rh
1.4.3工作区11 ^ c<Ve'-
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 ^ y::jK
1.5.1帮助窗口11 Sf'CN8
1.5.2帮助命令12 .]u /O`c]
1.5.3演示系统（Demos）13 pb}*\/ s
1.5.4帮助系统导航浏览器13 L#J1b!D&<6
1.5.5远程帮助系统14 >j/w@Fj
1.6MATLAB的基本操作命令14 NJ <F >3
1.6.1通用命令和编辑键14 n[z+<VGwC
1.6.2文件管理15 *p U x8yB
1.7MATLAB使用初步16 wz%-%39q%
习题16 rH-23S
第2章MATLAB的基本语法17 \85i+q:LuA
2.1数据类型17
)2.Si#
2.1.1数值类型17 nKY6[|!#
2.1.2字符串17 = [E
2.1.3逻辑类型19 [~HN<>L@C
2.1.4元胞数组20 wp_0+$ ?s
2.1.5构架数组21 A&VG~r $
2.1.6函数句柄（function）21 *pq\MiD/
2.2变量22 az$FnVNn=
2.2.1变量命名的规则22 r; {.%s7
2.2.2变量的赋值22 DVA:Cmh\
2.2.3MATLAB变量的显示23 ~Y;*u]^
2.2.4MATLAB变量的存取24 &8H'eAA
2.3数组及向量运算24 Cy e.g sCT
2.3.1数组和向量的创建24 6Oq 7#3]
2.3.2数组的寻址27 )e{ aN+
2.3.3数组的运算27 F%|h;+5
2.3.4向量运算29 oU8q o-J1H
2.4矩阵及其运算30 KoT\pY^7\
2.4.1矩阵的创建30 ^c|/*u
2.4.2矩阵的运算31 kmW4:EA%
2.4.3矩阵的常用函数运算33 s<Ziegmw|g
2.5多项式及其运算34 Ac@VGT :9
2.5.1多项式的构造34 7dWS
2.5.2多项式的运算34 ]Um/FA W
2.5.3多项式拟合36 Hs8>anVo[
2.6符号运算37 4 KiY6)
2.6.1基本符号对象37 d N q$}
2.6.2符号表达式38 &
21%zPm
2.6.3符号表达式的运算38 e+WNk
2
2.6.4常用的符号运算39 s;e\ p t
2.7MATLAB绘图40 @{Q4^'K"
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 1M 6D3d_
2.7.2二维绘图41 <I? Zk80
2.7.3图形修饰43 ]Z e1s02(
2.7.4三维绘图46 o&%g8=n%
2.7.5特殊图形48 ?}oFg#m-<L
2.7.6四维图形50 t h_oJcS
2.8MATLAB程序设计51 **%37
2.8.1M文件编辑器51 T)/eeZ$
2.8.2命令文件53 fhiM U8(&
2.8.3函数文件53 Ui ~>SN>s
2.8.4M文件的规则54 54 T`OE
=
2.8.5全局变量与局部变量54 Hl"N}
2.8.6程序流控制55 +(Ae4{z"1+
2.8.7程序设计举例58 @ Y+oiB~Y
2.8.8程序设计的基本原则60 x 5Bk/e'
习题60 d{?LD?,)
参考文献62 q V =!ORuj
04ui`- c(
第二部分 应用篇 9[4xFE?|
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 y[;>#j$
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 Q ,g\
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 r!v\"6:OM
3.1.2电矢量垂直入射面66 (PL UFT
3.1.3菲涅耳公式66 6K^ #?Bn;
3.2光的干涉68 wk^B"+Uhy
3.2.1波的叠加原理68 C% u28|
3.2.2光波的干涉71 {7[Ox<Ho
3.2.3杨氏干涉实验71 x2xRBkRg=
3.2.4牛顿环74 5pX6t
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 _BufO7 `.
3.3光的衍射79 `5*}p#G
3.3.1光的衍射现象79 dysS9a,
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 00(\ZUj
3.3.3光栅衍射83 w;M#c
Y
3.4光的偏振84 \bXa&Lq
3.4.1光波的偏振态84 &oNAv-m^GD
3.4.2光波的偏振态的仿真85 :OT&
3.5平行光束通过透镜聚焦87 97Vt n4N3
3.5.1平凸透镜光线追迹87 W/N7vAx X
参考文献90 mH(:?_KrS-
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 KI .unP%
4.1信息光学函数91 0GL M(JmK
4.1.1矩形函数91 + {]j]OP
4.1.2阶跃函数93 >P(.:_ ^p
4.1.3符号函数94 [),ige
4.1.4sinc函数94 q.vIc
?a
4.1.5高斯函数95 &{:-]g\
4.2傅里叶变换97 gGYKEq{j(
4.3卷积定理99 JF]JOI6.e
4.4傅里叶透镜的仿真101 (Ld i|jL
4.5计算全息103 )X7 A
4.5.1全息透镜103 gY j'(jB
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 9c],<;{'
参考文献107 Jm@oDME_E
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 , gH Dx
5.1图像及数字图像简介108 Om&Dw |xG8
5.1.1索引图像108 \V:^h [ad
5.1.2RGB图像109 H,J8 M{
5.1.3二值图像109 @EA bF>>
5.1.4灰度图像109 DG/Pb)%Y
5.2数字图像的读取、显示及输出110 $G>. \ t
5.2.1图像的读取110 4i bc
5.2.2图像的显示110 K3C <{ #r
5.2.3图像的输出112 Cx"sw
}
5.2.4添加颜色条112 :Ud F
5.3图像类型的转化113 Kw}'W
8` c
5.3.1dither函数113 -Za /p@gM
5.3.2gray2ind函数114 pAEx# ck
5.3.3im2bw函数115 ?2a $*(
5.3.4rgb2gray函数116 V&i;\ 9
5.3.5rgb2ind函数116 ;S{(]K7i
5.4图像的代数操作117 6@f-Glwg
5.4.1图像的相加117 *:1ey{w:
5.4.2图像的相减119 9mgIUjz
5.4.3图像的相乘121 G3]4A&h9v~
5.4.4图像的相除121 0(I j%Wi,
5.5图像的对比度增强123 eyaNs{TV
5.5.1线性变换123 J4utIGF
5.5.2非线性变换123 GILfbN cd
5.6图像的锐化124 X]=t>
5.6.1边界提取和锐化124 <i[HbgUlO.
5.6.2锐化滤波器125 )"LJ
hLg
5.7图像的边缘检测127 g}i61(
5.7.1边缘检测算子127 R+| h w;
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 E]6
6]+;0_
5.8基于灰度的图像分割131 V :eD]zq5
5.9图像的膨胀与腐蚀134 J1kM\8%b\
5.9.1膨胀和腐蚀134 5f /`Q
5.9.2结构元素134 e )ZUO_Q$
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 Ymgw-NJ;(
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 DlT{`
参考文献136 B *vM0
VpUAe Wb
第三部分 实例篇 %\DX #.
第6章课程设计综合实例139 Bt#N4m[X*|
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 zX~MC?,W1
6.1.1设计目的139 S'14hk<
6.1.2设计任务及具体要求139 X 8|EHb<
6.1.3基本原理概述139 +V+a4lU14
6.1.4设计方案及验证140 d3Rw!slIq
参考文献148 DJir { \F
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148
5IN(|B0
6.2.1设计目的148 fnY.ao1-s[
6.2.2设计任务及要求148 BHw, 4#F1;
6.2.3设计原理概述149 eQ"E
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 } %z
参考文献154 1}37Q&2
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 G: JR7 N$
6.3.1设计目的154
i!cCMh8
6.3.2设计任务及要求155 =EIkD9u
6.3.3设计原理概述155 m,S{p<-h
6.3.4MATLAB仿真实现155 ccnK#fn v
参考文献160 $"&JWT!#
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 !c-*O<Y
6.4.1设计目的161 j4b4!^fV
6.4.2设计任务及要求161 &R siVBA
6.4.3设计原理概述161 V:27)]q
6.4.4设计实现163 nie % eC&U
参考文献169 ]d`VT)~vje
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 jIF
|P-
6.5.1设计目的169 mt`.6Xz~
6.5.2设计任务及要求169 s r}E +qf
6.5.3设计原理概述169 Q^I\cAIB
6.5.4设计实现171 L(o15
参考文献178
9a kH
6.6基于MATLAB的相关识别178 m3ff;,
6.6.1设计目的178 CNIsZ v@Q
6.6.2设计任务及要求178 KF/-wZ"1s
6.6.3设计原理概述178 ]HdCt 3X
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 KU;9}!#
参考文献183 T Ge_G_'o
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 Ha#>G <;n
6.7.1设计目的183 v}(WaO# S
6.7.2设计任务及要求183 smLQS+UE
6.7.3设计原理概述183 -
