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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]MTa D.t
《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。 -zR. 'x%
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。 CMFC"e S e
)Z&HuEg{ZR
第一部分 语言篇 +dJ&tuL:S
第1章MATLAB语言概述3 Z] 7tjRvq)
1.1MATLAB简介3 K,]woNxaw
1.1.1MATLAB的发展历程3 r;$r=Uf r
1.1.2MATLAB的主要特点3 + 2El
1.2MATLAB的系统组成4 VH[ l\I(h
1.2.1MATLAB开发环境4 Gg}t-_M
1.2.2MATLAB数学函数库5 8M~u_`6
1.2.3MATLAB语言5 !L/tLHk+
1.2.4MATLAB图形处理系统5 4NJVW+:2
1.2.5MATLAB程序接口5 R7,p u kK
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 *s~i 2}
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 PQ i
}Evxa
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 lqauk)(A0
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 =^ #0.
1.4.1菜单和工具栏9 E~}[+X@
1.4.2命令行窗口10 ps "9;4P
1.4.3工作区11 fH; |Rm
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 GG*BN<( >!
1.5.1帮助窗口11 Ls(&HOK[p
1.5.2帮助命令12 pRb<wt7v
1.5.3演示系统（Demos）13 ["<5?!bU
1.5.4帮助系统导航浏览器13 T:Bzz)2/
1.5.5远程帮助系统14 50COL66:7
1.6MATLAB的基本操作命令14 /8:gVXZi
1.6.1通用命令和编辑键14 ~6] )*y
1.6.2文件管理15 'r6 cVBb}
1.7MATLAB使用初步16 [+_\z',u
习题16 3mybG%39
第2章MATLAB的基本语法17 vu44 !c@
2.1数据类型17 1+S g"?8
2.1.1数值类型17 r.?qEe8VV
2.1.2字符串17 W%=Z dm
rv
2.1.3逻辑类型19 \G]K,TG
2.1.4元胞数组20 h a N"/C^
2.1.5构架数组21 ]!q
}|bP
2.1.6函数句柄（function）21 z I(xSX@
2.2变量22 \
=S3 L<
2.2.1变量命名的规则22 AwtIWH*e
2.2.2变量的赋值22 x, }ez
2.2.3MATLAB变量的显示23 t`h_+p%>
2.2.4MATLAB变量的存取24 ?U=mcdqd
2.3数组及向量运算24 t2~"B&7My
2.3.1数组和向量的创建24 )8 oEs
2.3.2数组的寻址27 <##|311o
2.3.3数组的运算27 >xk lt"*U,
2.3.4向量运算29 2-QuT"Gkd
2.4矩阵及其运算30 *Rz!i m|
2.4.1矩阵的创建30 5aa}FdUq
2.4.2矩阵的运算31
b$PT_!d
2.4.3矩阵的常用函数运算33 7sCR!0
2.5多项式及其运算34 &~z+ R="=
2.5.1多项式的构造34 L00Sp#$\
2.5.2多项式的运算34 ?.]o_L_K
2.5.3多项式拟合36 )Uc$t${en
2.6符号运算37 ?a*fy}A|
2.6.1基本符号对象37 7YoofI
2.6.2符号表达式38 .i1jFwOd|G
2.6.3符号表达式的运算38 5`(((_Um+
2.6.4常用的符号运算39 @?'t@P:4
2.7MATLAB绘图40 pK-_R #
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 [c,|Lw4
2.7.2二维绘图41 K-N ]h
2.7.3图形修饰43 ZD$-V 3e`
2.7.4三维绘图46 VFQq`!*i
2.7.5特殊图形48 p7%0hLW
2.7.6四维图形50 6 Xzk;p
2.8MATLAB程序设计51 SD)5?{6<
2.8.1M文件编辑器51 F<6KaZ|
2.8.2命令文件53 ;D%$Eh&oma
2.8.3函数文件53 ?j &V:kF
2.8.4M文件的规则54 @m*&c* r
2.8.5全局变量与局部变量54
e-L5=B
2.8.6程序流控制55 eD>-`'7 <
2.8.7程序设计举例58 x.j Yip
2.8.8程序设计的基本原则60 "`gf y
习题60 h;cB_6vt
参考文献62 Z!q2F%02FO
M Ak-= ? t
第二部分 应用篇 7j9D;_(.^$
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 =NVZ$K OZ
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 C:|q'"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 .WN;TjEg!
3.1.2电矢量垂直入射面66 >
gA %MT
3.1.3菲涅耳公式66 GC5#1+fQ
3.2光的干涉68 ~9`^72
3.2.1波的叠加原理68 |G`4"``]k
3.2.2光波的干涉71 Y yQf
3.2.3杨氏干涉实验71 7I2a*4}
3.2.4牛顿环74 / K2.V@T
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 PCV58n3
3.3光的衍射79 P#vv+]/
3.3.1光的衍射现象79 @p9e:[
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 CSd 9\V
3.3.3光栅衍射83 Thht_3_C,f
3.4光的偏振84 ')1}#V/I
3.4.1光波的偏振态84 |!jYv'%
3.4.2光波的偏振态的仿真85 ZNL;8sI?>
3.5平行光束通过透镜聚焦87 a<a&6 3
3.5.1平凸透镜光线追迹87 =jk-s*g
参考文献90 `Yo -5h
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 U5@TaGbx
4.1信息光学函数91 ne !j%9Ar
4.1.1矩形函数91 Knw'h;,[
4.1.2阶跃函数93 thlpj*|
4.1.3符号函数94 MA/"UV&M(
4.1.4sinc函数94 7Ap~7)z[
4.1.5高斯函数95 NIWI6qCw
4.2傅里叶变换97 e"v[)b++Y
4.3卷积定理99 LX(iuf+l
4.4傅里叶透镜的仿真101 84hi, S5P
4.5计算全息103 Y*5@|Q
4.5.1全息透镜103 ZF/J/;uI
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 ( > +k 3
参考文献107 WacU@L $A
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 LS2ek*FJO
5.1图像及数字图像简介108 \@
W sF$
5.1.1索引图像108 \M'bY:
5.1.2RGB图像109 &bS"N)je
5.1.3二值图像109 BRSgB-Rr7
5.1.4灰度图像109 |)!k @?_
5.2数字图像的读取、显示及输出110 0$F _hZU
5.2.1图像的读取110 J^F(]
5.2.2图像的显示110 {'=Nb
5F
5.2.3图像的输出112 H8o%H=I%
5.2.4添加颜色条112 xi 1N?
pP
5.3图像类型的转化113 Dbkuh!R
5.3.1dither函数113 ^ T:qT*v
5.3.2gray2ind函数114 "M5ro$qZ}
5.3.3im2bw函数115 l6}b{e
5.3.4rgb2gray函数116 YjIED,eRv
5.3.5rgb2ind函数116 D<D
k1
5.4图像的代数操作117 $@:>7Y"
5.4.1图像的相加117 0,L$x*Nj5
5.4.2图像的相减119 #BT6bH08X
5.4.3图像的相乘121 J?n)FgxS
5.4.4图像的相除121 :}3qZX
5.5图像的对比度增强123 !rsqr32]
5.5.1线性变换123 3>@qQ_8%~
5.5.2非线性变换123 x JF6l!`
5.6图像的锐化124 v{r K_jq
5.6.1边界提取和锐化124 n[MIa]dK
5.6.2锐化滤波器125 13>3R+o
5.7图像的边缘检测127 ^b| Nw :
5.7.1边缘检测算子127 Z.Y;[Y
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 xJH9qc ME
5.8基于灰度的图像分割131 }JpslY*aS
5.9图像的膨胀与腐蚀134 (fk, 80
5.9.1膨胀和腐蚀134 yZ(Nv $[5
5.9.2结构元素134 ) R
a/
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 !EmR (x
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 2t`9_zqLw
参考文献136 1UA~J|&gi^
! MF"e|W
第三部分 实例篇 {,-5k.P[
第6章课程设计综合实例139 x}8T[
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 ,0<F3h
6.1.1设计目的139 :86luLFm
6.1.2设计任务及具体要求139 VqO<+~M,E
6.1.3基本原理概述139 W|-N>,G
6.1.4设计方案及验证140 EBL,E:_)
参考文献148 TLL[F;uZ
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 '__3[D
6.2.1设计目的148 5 dNf$a0E
6.2.2设计任务及要求148 n eY=:9
6.2.3设计原理概述149 LG@c)H74
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 ,w/mk$v
参考文献154 l^eNZ3:H
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 fe9& V2Uu
6.3.1设计目的154 T~~$=vP9
6.3.2设计任务及要求155 vhquHy.qi#
6.3.3设计原理概述155 I9G*iu=U
6.3.4MATLAB仿真实现155 b \Xu1>
参考文献160 Sp$x%p 0
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 &_^*rD~
6.4.1设计目的161 a$ ! {Tob2
6.4.2设计任务及要求161 QVRokI`BF
6.4.3设计原理概述161 ]{6yS9_tuI
6.4.4设计实现163 ~G ^}2#5
参考文献169 G$kwc
F'C
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 n\ ',F
6.5.1设计目的169 'hi\ 98y
6.5.2设计任务及要求169 JQh s=Xg
6.5.3设计原理概述169 m<'xlF
6.5.4设计实现171 ]pP 2c[;
参考文献178 Ho._&az9cT
6.6基于MATLAB的相关识别178 6 r-n 6#=
6.6.1设计目的178 a4CNPf<$
6.6.2设计任务及要求178 (yTz^o$t|
6.6.3设计原理概述178 A"3&Euv U
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 yjFQk,A
参考文献183 \/4%[Q2QDm
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 ~md |k
6.7.1设计目的183 ?nSp?m;
6.7.2设计任务及要求183 tfKeo|DM"
6.7.3设计原理概述183 I~ ]m X;
6.7.4设计实现185 1o8"==n%
参考文献187
UoS;!}l
6.8基于MATLAB的激光束合成187 '>mb@m
6.8.1设计目的187 ?*mbce[
6.8.2设计任务及要求188 Di"9 M(6vf
6.8.3设计原理概述188 ST8/
;S#c
6.8.4设计实现188 )?IA`7X
参考文献193 pD6g+Taj
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 F*] .
6.9.1设计目的194 eF;1l<<
6.9.2设计任务及要求194 g!Yh=kA'N
6.9.3设计原理概述194 wfTv<WG,.E
6.9.4设计实现197 hYv 6-5_
参考文献200 tP(bRQ>
6.10基于MATLAB的人脸识别200 /\$|D&e
6.10.1设计目的200 ~_j%nJ
&2
6.10.2设计任务及具体要求201 v4##(~Tu
6.10.3基本原理概述201 wJR i;fvi
6.10.4设计方案及验证201 2CgIY89O
6.10.5结论208 NEou2y+}
参考文献208
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