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2016-04-15 20:43 |
《Matlab仿真及其在光学课程中的应用》源程序
《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。 X Gk8Ki3w
《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。 2u~0B +)K/
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。 *B#<5<T
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第一部分 语言篇 GL.&
g{$#+
第1章MATLAB语言概述3 %]nLCoQh
1.1MATLAB简介3 Cx}
Yp-
1.1.1MATLAB的发展历程3 ;yx+BaG~?
1.1.2MATLAB的主要特点3 ph<Z/wlz
1.2MATLAB的系统组成4 >OBuHqC
1.2.1MATLAB开发环境4 EX='\~Dw
1.2.2MATLAB数学函数库5 t9zPJQlT}
1.2.3MATLAB语言5 - $.$6"]
1.2.4MATLAB图形处理系统5 iS hB ^
1.2.5MATLAB程序接口5 6jO*rseC
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 Wu2#r\
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 POtDge
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 Mw\/gm_3
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 L` V6\Ix(I
1.4.1菜单和工具栏9 |0b$60m$!t
1.4.2命令行窗口10 M+ ^]j
1.4.3工作区11 H2zd@l:R
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 /#G^?2o M
1.5.1帮助窗口11 OV;Ho
1.5.2帮助命令12 3`5?Zgp
1.5.3演示系统（Demos）13 pW:U|m1dS
1.5.4帮助系统导航浏览器13 uY5f mM9
1.5.5远程帮助系统14 3Nsb@0
1.6MATLAB的基本操作命令14 +)qPUKb?
1.6.1通用命令和编辑键14 hOO)0IrIM*
1.6.2文件管理15 'lHtz ~[
1.7MATLAB使用初步16 \Nb6E&+
习题16 Rl=NVo
第2章MATLAB的基本语法17 t 8U)za
2.1数据类型17 eOZA2
2.1.1数值类型17 |/]bpG 'z
2.1.2字符串17 YM1tP'4j@
2.1.3逻辑类型19 BYhPOg[
2.1.4元胞数组20 j &)|n K;}
2.1.5构架数组21 ZBJ.dK?Ky|
2.1.6函数句柄（function）21 <*3wnpj_
2.2变量22 D4c}z#}*0
2.2.1变量命名的规则22 q ^n6"&;*
2.2.2变量的赋值22 "3Ag+>tuRW
2.2.3MATLAB变量的显示23 OJbY \U
2.2.4MATLAB变量的存取24 vJtQ&,zG
2.3数组及向量运算24 1k-^LdDj
2.3.1数组和向量的创建24 Gvt d )9^<
2.3.2数组的寻址27 =uKK{\+|Y
2.3.3数组的运算27 nC_<pq^tr
2.3.4向量运算29 P7 (&*=V
2.4矩阵及其运算30 KynQ <I/
2.4.1矩阵的创建30 :>F:G%(DK
2.4.2矩阵的运算31 QEQ8gfN9>
2.4.3矩阵的常用函数运算33 e&<#8; 2X
2.5多项式及其运算34
nUs)
2.5.1多项式的构造34 ky#<\K1}'
2.5.2多项式的运算34 !}l)okQH<#
2.5.3多项式拟合36 L((z;y>q|
2.6符号运算37 !CPv{c`|qg
2.6.1基本符号对象37 D<5gdIw
2.6.2符号表达式38 * yiJw\DRN
2.6.3符号表达式的运算38 qWw@6VvoQ
2.6.4常用的符号运算39 CW*6 -q
2.7MATLAB绘图40 NO`LSF
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 Hu1w/PLq
2.7.2二维绘图41 j MW|B
2.7.3图形修饰43 ?rk3oa-
2.7.4三维绘图46 &|n*&@fF
2.7.5特殊图形48 uLe+1`Y5Ux
2.7.6四维图形50 h+R}O9BD
2.8MATLAB程序设计51 i*.Z~$
2.8.1M文件编辑器51 va~:oA
2.8.2命令文件53 ~AjbF(Ad
2.8.3函数文件53 o1GWcxu *\
2.8.4M文件的规则54 ""d3ownKhw
2.8.5全局变量与局部变量54 @ U}fvdft
2.8.6程序流控制55 qe`W~a9x
2.8.7程序设计举例58 [M FV:Z
2.8.8程序设计的基本原则60 }9 qsPn
习题60 hYb!RRGn
参考文献62 {7Dc(gNS
/e4hB
第二部分 应用篇 I/XVo2Ee
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 ?#J ~ X\5
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 /5U?4l(6[f
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 9#O"^.Z !
3.1.2电矢量垂直入射面66 :_)Xe* O
3.1.3菲涅耳公式66 z#D@mn5\ a
3.2光的干涉68 c6BaC@2
3.2.1波的叠加原理68 P1T L H2)
3.2.2光波的干涉71 Gx' mVC"{
3.2.3杨氏干涉实验71 (a&.Ad0{
3.2.4牛顿环74 khjW9Aa8t
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 ;2#7"a^
3.3光的衍射79 wQPjo!FEX
3.3.1光的衍射现象79 DFE?H
3.3.2矩孔和圆孔衍射82
M"X/([G
3.3.3光栅衍射83 FIC
2)
3.4光的偏振84 y])xP%q2 O
3.4.1光波的偏振态84 }I05&/o.3p
3.4.2光波的偏振态的仿真85 m"H9C-Y
3.5平行光束通过透镜聚焦87 XImb"7|
3.5.1平凸透镜光线追迹87 qI8{JcFx:
参考文献90 #
?}WQP!
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 `S$BBF;
4.1信息光学函数91 |{t}ULc
4.1.1矩形函数91 \ iu2rat^
4.1.2阶跃函数93 0DS<(
4.1.3符号函数94 :t\ PYDp1
4.1.4sinc函数94 T3'dfe U
4.1.5高斯函数95 ? w3f;v
4.2傅里叶变换97 W 9a H]9b
4.3卷积定理99 - b Fz
4.4傅里叶透镜的仿真101 X1tAV>k5'L
4.5计算全息103 l#]Z?zW.
4.5.1全息透镜103 Hr96sN.R
4.4.2二元傅里叶变换全息图105
<&$!;d8
参考文献107
k"GW3E;
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 2&Wc4,O!i
5.1图像及数字图像简介108 H^'*F->BA
5.1.1索引图像108 {,P&0 5iSi
5.1.2RGB图像109 JMO"(?
5.1.3二值图像109 E*rDwTd
5.1.4灰度图像109 #_|b;cf
5.2数字图像的读取、显示及输出110 ]J_Dn\
5.2.1图像的读取110 =0x[Sa$&,
5.2.2图像的显示110 ph^qQDA
5.2.3图像的输出112 ?z
M s;
5.2.4添加颜色条112 rpDH>Hzq
5.3图像类型的转化113 IE'OK
5.3.1dither函数113 6j_
A{*~Ng
5.3.2gray2ind函数114 Wm Od1
5.3.3im2bw函数115 y5+-_x,
5.3.4rgb2gray函数116 o?/N4$&5l
5.3.5rgb2ind函数116 _y5 b>+
5.4图像的代数操作117 a Vi J?*
5.4.1图像的相加117 ke)3*.Y%C
5.4.2图像的相减119 eT:%i "C
5.4.3图像的相乘121 (w"zI!
5.4.4图像的相除121 ?Mji'ZW}
5.5图像的对比度增强123 > {npg2
5.5.1线性变换123 !Y`nKC(=z
5.5.2非线性变换123 GD~3RnGQ{
5.6图像的锐化124 k{"~G#GwP
5.6.1边界提取和锐化124 +>c)5Jih
5.6.2锐化滤波器125 ;) (qRZd6
5.7图像的边缘检测127 _;X# &S(q-
5.7.1边缘检测算子127 -D{~7&
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 p5G O@^i
5.8基于灰度的图像分割131 e J2[=L'
5.9图像的膨胀与腐蚀134 M*aE) D '
5.9.1膨胀和腐蚀134 <NT /+>:2
5.9.2结构元素134 < ~x5{p
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 'fawpU|h
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 `=%[
参考文献136 P{rJG
'
8=)A ksu
第三部分 实例篇 M8S4D&vpD4
第6章课程设计综合实例139 P,D >gxl
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 $T ]1<3\G
6.1.1设计目的139 |~v($ c
6.1.2设计任务及具体要求139 fgTvwO Sk
6.1.3基本原理概述139 %#ms`"H
6.1.4设计方案及验证140 E62VuX
参考文献148 b LSI\
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 p~Dm3^Y
6.2.1设计目的148 -+Quw2465^
6.2.2设计任务及要求148 vAwFPqu
6.2.3设计原理概述149 uTB; Bva
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 /i
DS#l\0
参考文献154 3=sA]j-+(
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 XD %?'uUQ_
6.3.1设计目的154 ^/Gjk
6.3.2设计任务及要求155 |]r# IpVf
6.3.3设计原理概述155 l]3g6c
6.3.4MATLAB仿真实现155 +=u*!6S
参考文献160 br$!}7#=L
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 d'Gv \i&e
6.4.1设计目的161 !i}G>*XH,
6.4.2设计任务及要求161 EsA^P2?_+
6.4.3设计原理概述161 Y k~ i.p
6.4.4设计实现163 [>Q{70 c[
参考文献169 o)S>x0| [
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 =CRaMjN
6.5.1设计目的169 >[
72]<6
6.5.2设计任务及要求169 A[+op'>k
6.5.3设计原理概述169 !j YV,:'
6.5.4设计实现171 hTVN`9h7
参考文献178 y^M'& @F
6.6基于MATLAB的相关识别178 >+,1@ R
6.6.1设计目的178 O aF+Z@ s
6.6.2设计任务及要求178 K"-N:OV
6.6.3设计原理概述178 \ov>?5
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 9n8;eE08
参考文献183 B;1wnKdj
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 l*% voKZG
6.7.1设计目的183 1`2lTkg
6.7.2设计任务及要求183 hw~c S7
6.7.3设计原理概述183 S$muV9z2=
6.7.4设计实现185 \hNMTj #O
参考文献187 Z][?'^`^!
6.8基于MATLAB的激光束合成187 F)DL/';
6.8.1设计目的187 ` yuD/-j
6.8.2设计任务及要求188 fjp>FVv3
6.8.3设计原理概述188 {6/%w,{,
6.8.4设计实现188 ax7 M
参考文献193 "lN<v=
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 1Rp |*>
6.9.1设计目的194 V !FzVl=G
6.9.2设计任务及要求194 E8NIH!dI
6.9.3设计原理概述194 jX+L I
6.9.4设计实现197 hih`: y
参考文献200 | G%MiYd
6.10基于MATLAB的人脸识别200 ~xvQ?c ?-
6.10.1设计目的200
kA y. o
6.10.2设计任务及具体要求201 ;y5cs;s
6.10.3基本原理概述201 g fr``z=>O
6.10.4设计方案及验证201 {-17;M $
6.10.5结论208 8oA6'%.e
参考文献208
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