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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。 k5'Vy8q
《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。 V2wb%;q
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。 Po^?QVJ7
ig/xv
第一部分 语言篇 m;GCc8
第1章MATLAB语言概述3 k%WTJbuG<)
1.1MATLAB简介3 I&x= ;
1.1.1MATLAB的发展历程3 [1Qo#w1
1.1.2MATLAB的主要特点3 inMA:x}cF1
1.2MATLAB的系统组成4 SE1=>S%p
1.2.1MATLAB开发环境4 qm/22:&v5
1.2.2MATLAB数学函数库5 k_rt&}e+Gi
1.2.3MATLAB语言5 | ATvS2
1.2.4MATLAB图形处理系统5 D2Kp|F;
1.2.5MATLAB程序接口5 g}1B;zGf
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 ,l\- xSM
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 G[uK -U
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 h-`? {k&e
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 #lL^?|M
1.4.1菜单和工具栏9 8;RUf~q?
1.4.2命令行窗口10 3YOq2pW72G
1.4.3工作区11 X^wt3<Kbf
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 65JF`]
1.5.1帮助窗口11 }C"%p8=HM
1.5.2帮助命令12 /
*#r`A
1.5.3演示系统（Demos）13 z]_wjYn Z
1.5.4帮助系统导航浏览器13 $9_xGfx}
1.5.5远程帮助系统14 *a v<E
1.6MATLAB的基本操作命令14 ; F"g$_D0
1.6.1通用命令和编辑键14 h+g_rvIG*
1.6.2文件管理15 \wz6~5R
1.7MATLAB使用初步16 U ]H#MiC!
习题16 hF~n)oQ
第2章MATLAB的基本语法17 P~ >O S5^
2.1数据类型17 3Ei#q+7
2.1.1数值类型17 7rc0y B
2.1.2字符串17 _)3|f<E_t)
2.1.3逻辑类型19 pP&7rRhw
2.1.4元胞数组20 a/4T> eC
2.1.5构架数组21 /K@XzwM
2.1.6函数句柄（function）21 M2, l7
2.2变量22 K7_UP&`=J
2.2.1变量命名的规则22 7W Ly:E"
2.2.2变量的赋值22 [Kg+^N% +
2.2.3MATLAB变量的显示23 NRs13M<ftf
2.2.4MATLAB变量的存取24 g[' ^L +hd
2.3数组及向量运算24 5}l[>lF
2.3.1数组和向量的创建24 24 ' J
2.3.2数组的寻址27 XPXIg
2.3.3数组的运算27 r=
`Jn6@
2.3.4向量运算29 [Gb.
JO}X
2.4矩阵及其运算30 {T$9?`h~M
2.4.1矩阵的创建30 ^,TO#%$iE
2.4.2矩阵的运算31 G:<aB
2.4.3矩阵的常用函数运算33 -V77C^()8d
2.5多项式及其运算34 $Vg>I>i
2.5.1多项式的构造34 >C>.\
2.5.2多项式的运算34 1hY{k{+o
2.5.3多项式拟合36 mp1@|*Sn
2.6符号运算37 ,wb:dj-
2.6.1基本符号对象37 EH J.T~X
2.6.2符号表达式38 :%=Xm
2.6.3符号表达式的运算38 Ko< :Z)PS
2.6.4常用的符号运算39 O m|_{
2.7MATLAB绘图40 .5_ 2zat0H
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 T4U ev*A
2.7.2二维绘图41 lgL%u K)
2.7.3图形修饰43 AofKw
2.7.4三维绘图46 n:?a$Ldg m
2.7.5特殊图形48 Wo y m/[i
2.7.6四维图形50 ` r6 ,+&
2.8MATLAB程序设计51 A:%`wX }
2.8.1M文件编辑器51 03X1d-
2.8.2命令文件53 tCH!m y_
2.8.3函数文件53 F0TB<1
2.8.4M文件的规则54 ~Fcm[eo C
2.8.5全局变量与局部变量54 +5*95-;0
2.8.6程序流控制55 +Mb.:_7'
2.8.7程序设计举例58 *H n8)x}E
2.8.8程序设计的基本原则60 L,/%f<wd
习题60 %$Tji
参考文献62 eu-*?]&Di
d7;um<%zn
第二部分 应用篇 m+[Ux{$
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 IFL*kB
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 Ynj,pl
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 &K#M*B ,*p
3.1.2电矢量垂直入射面66 xJ]\+ 50
3.1.3菲涅耳公式66 K($Npuu]
3.2光的干涉68 +mj y<~\
3.2.1波的叠加原理68 kVMg 1I@
3.2.2光波的干涉71 !wVM= z^G
3.2.3杨氏干涉实验71 `*R:gE=
3.2.4牛顿环74 Z@S3ZGe
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 *i%.;Z"
3.3光的衍射79 D/&o& G96
3.3.1光的衍射现象79 [}=B8#Jl-C
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 45c $nuZ
3.3.3光栅衍射83 Bnxm HGP#&
3.4光的偏振84 jV1.Yz (`
3.4.1光波的偏振态84 b]#AI
qt
3.4.2光波的偏振态的仿真85 \ ~$#1D1f
3.5平行光束通过透镜聚焦87
cdT7
@
3.5.1平凸透镜光线追迹87 ea
'D td
参考文献90 yR{3!{r3(
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 { 4Cmu;u
4.1信息光学函数91 :DNY 7TvZ
4.1.1矩形函数91 *. t 7G
4.1.2阶跃函数93 @RKr yY)
4.1.3符号函数94
(uE!+2C
4.1.4sinc函数94 VY4yS*y
4.1.5高斯函数95 _Y;W0Z
4.2傅里叶变换97 p_%Rt"!
4.3卷积定理99 n Dxz~8
4.4傅里叶透镜的仿真101 hRhe& , v
4.5计算全息103 }19\.z&J
4.5.1全息透镜103 iqWQ!r^
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 '\iCP1>+S
参考文献107 ?Z/V~,
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 2^ nxoye
5.1图像及数字图像简介108 W^l-Y %a/o
5.1.1索引图像108 Q p3_f 8
5.1.2RGB图像109 >|UOz&
5.1.3二值图像109 fuySN!s
5.1.4灰度图像109 }K|oicpUg
5.2数字图像的读取、显示及输出110 LZY"3Jn[nQ
5.2.1图像的读取110 /a4{?? #e
5.2.2图像的显示110 *z8\Lnv~k
5.2.3图像的输出112 kt:!
7
5.2.4添加颜色条112 [7Oe3=
5.3图像类型的转化113 uK Hxe ~
5.3.1dither函数113 4H&+dR I"
5.3.2gray2ind函数114 4|?;TE 5
5.3.3im2bw函数115 `b$.%S8uj=
5.3.4rgb2gray函数116 N<} 5A%
5.3.5rgb2ind函数116 MQ8J<A Pf-
5.4图像的代数操作117 ud('0 r',D
5.4.1图像的相加117 S<Xf>-8w
5.4.2图像的相减119 &%J08l6
5.4.3图像的相乘121 ( a#BV}=
5.4.4图像的相除121 aPL+=5 8r
5.5图像的对比度增强123 $=4QO
5.5.1线性变换123 DB,J 3bm
5.5.2非线性变换123 cbTm'}R(G
5.6图像的锐化124 a&? :P1$
5.6.1边界提取和锐化124 ep{F pB
5.6.2锐化滤波器125 Y }wyw8g/
5.7图像的边缘检测127 =UWI9M*sz
5.7.1边缘检测算子127 4o[{>gW
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 H qx-;F~0
5.8基于灰度的图像分割131 F:S}w
5.9图像的膨胀与腐蚀134 o`-msz
5.9.1膨胀和腐蚀134 UkFC~17P
5.9.2结构元素134 LKDO2N
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 A.w.rVDD
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 SE*g;Cvg1
参考文献136 u>vL/ nI
{+>-7
9b
第三部分 实例篇 )8ZH-|N`!E
第6章课程设计综合实例139 f3y=Wxk[
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 j#4kY R{
6.1.1设计目的139 2D5StCF$O
6.1.2设计任务及具体要求139 dk^~;m#iN
6.1.3基本原理概述139 N8df8=.kw
6.1.4设计方案及验证140 493*{
参考文献148 h M! a_'
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 G' 1'/
6.2.1设计目的148 a d\ot#V
6.2.2设计任务及要求148 2GG2jky{/
6.2.3设计原理概述149 S3J^,*'
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 ~ a2}(]
参考文献154 m9;SrCN_
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 .T`%tJ-Em
6.3.1设计目的154 CAf6:^0
6.3.2设计任务及要求155 -mh3DhJ,
6.3.3设计原理概述155 JW&gJASGC
6.3.4MATLAB仿真实现155 {_*yGK48n
参考文献160 /yZcDK4
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 ~"A0Rs=
6.4.1设计目的161 0=$T\(0g
6.4.2设计任务及要求161 {n=|Db~S
6.4.3设计原理概述161 Bn Y&f
6.4.4设计实现163 ?e?!3Bx;EM
参考文献169 gRzxLf`K
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 o2ECG`^b
6.5.1设计目的169 3OB"#Ap8<
6.5.2设计任务及要求169 l U] nd[x
6.5.3设计原理概述169 +ZX{>:vo
6.5.4设计实现171 %
] U
参考文献178 %z$#6?OK^
6.6基于MATLAB的相关识别178 ~V6D <
6.6.1设计目的178 "J1
4C9u
6.6.2设计任务及要求178 | V(0GB
6.6.3设计原理概述178 w32y3~
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 q,% s t~
参考文献183 0*v2y*2V
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 $:^td/p J
6.7.1设计目的183 q.}CU. dp
6.7.2设计任务及要求183 w! XD/j N
6.7.3设计原理概述183 !<h)w#>en
6.7.4设计实现185 ugBC Br
参考文献187 M3au{6y
6.8基于MATLAB的激光束合成187 }QmqoCAE~m
6.8.1设计目的187 MqMQtU9w
6.8.2设计任务及要求188 1 -b_~DF
6.8.3设计原理概述188 `GLx#=Q
6.8.4设计实现188 eJX#@`K
参考文献193 SS 2%q v
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 @}Z Vtrz
6.9.1设计目的194 Ts x>&W C
6.9.2设计任务及要求194 & nK<:^n
6.9.3设计原理概述194 yDh6KUK
6.9.4设计实现197 2Z%O7V~u
参考文献200 WY]s |2a
6.10基于MATLAB的人脸识别200 Ea=P2:3*
6.10.1设计目的200 yh=N@Z*zP
6.10.2设计任务及具体要求201 fB,_9K5i
6.10.3基本原理概述201 *lb<$E]="!
6.10.4设计方案及验证201 }PpUAt~ g
6.10.5结论208 6H|S ;K+
参考文献208
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