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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。 u6Wan*I?
《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。 %u_dxp 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。 %5DM ew
|0 ?v4%g
第一部分 语言篇 >tx[UF@P@
第1章MATLAB语言概述3 Px Gw5:
1.1MATLAB简介3 GZKYRPg
1.1.1MATLAB的发展历程3 <;O^3 _'
1.1.2MATLAB的主要特点3 ^FkB/j
1.2MATLAB的系统组成4 V aG Qre
1.2.1MATLAB开发环境4 g_N^Y
1.2.2MATLAB数学函数库5 Li"+`
1.2.3MATLAB语言5 P =6d<no&<
1.2.4MATLAB图形处理系统5 <VutwtA
1.2.5MATLAB程序接口5 L F } d
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 )tnbl"0
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 f}p`<z
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 \ 7>*ULP
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 B]: |;d
1.4.1菜单和工具栏9 s=F[.X9lp
1.4.2命令行窗口10 ]!@=2kG4
1.4.3工作区11 -mn/Yv
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 q=D8 Nz
1.5.1帮助窗口11 u[Si=)`VPk
1.5.2帮助命令12 G2 ? # MO
1.5.3演示系统（Demos）13 `j 9\]50Z>
1.5.4帮助系统导航浏览器13 -aS@y. z
1.5.5远程帮助系统14 @"1Z;.S8V
1.6MATLAB的基本操作命令14 u' Q82l&Y
1.6.1通用命令和编辑键14 ,\c V,$
1.6.2文件管理15 t [|t 0y8
1.7MATLAB使用初步16 HGh
-rEh
习题16 19c_=$mV
第2章MATLAB的基本语法17 _aF8Us
2.1数据类型17 ir>h3Zk
2.1.1数值类型17 N3aqNRwlk
2.1.2字符串17 ZfH>UHft
2.1.3逻辑类型19 .P/0 `A{&
2.1.4元胞数组20 qNP)oU92
2.1.5构架数组21 O(!; 7v}
2.1.6函数句柄（function）21 eq(h {*rC
2.2变量22 i*m ;kWu,
2.2.1变量命名的规则22 V,0$mBYa
2.2.2变量的赋值22 'SoBB:
2.2.3MATLAB变量的显示23 wy tMoG\
2.2.4MATLAB变量的存取24 s-+-?$K
2.3数组及向量运算24 C ;K+ITlJ
2.3.1数组和向量的创建24 4% w<Ekd
2.3.2数组的寻址27 KK2YT/K$SG
2.3.3数组的运算27 ^v'0\(H?P
2.3.4向量运算29 C=@4U}
2.4矩阵及其运算30 naH(lz |v
2.4.1矩阵的创建30 1iLo $
2.4.2矩阵的运算31 =b>TF B=*N
2.4.3矩阵的常用函数运算33 /|P{t{^WM
2.5多项式及其运算34 qlYi:uygY
2.5.1多项式的构造34 P5 oS 1iu*
2.5.2多项式的运算34 +Ln^<!P
2.5.3多项式拟合36 oe2*$\?.
2.6符号运算37 ,d 38TN
2.6.1基本符号对象37 0XCAnMVo
2.6.2符号表达式38 Z |Rc54Ct
2.6.3符号表达式的运算38 n8=D zv0
2.6.4常用的符号运算39 jll: Rh(b
2.7MATLAB绘图40 g3&nx Z
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 Ky,upU
2.7.2二维绘图41 <I
tS_/z
2.7.3图形修饰43 5[jS(1a`c
2.7.4三维绘图46 buN@O 7\
2.7.5特殊图形48 ![\ P /1p
2.7.6四维图形50 ej&.tNvq
2.8MATLAB程序设计51 saP%T~
2.8.1M文件编辑器51 8>#ZU]cG
2.8.2命令文件53 Ao}<a1f
2.8.3函数文件53 VrP{U-`
2.8.4M文件的规则54 cnQ2/ZZp~
2.8.5全局变量与局部变量54 5R~M@
2.8.6程序流控制55 :??W3ROn
2.8.7程序设计举例58 .BBJhXtrdu
2.8.8程序设计的基本原则60 t,JX6ni
习题60 { .A N4
参考文献62 /KF@Un_Ow
sL~4 ~178
第二部分 应用篇 EJTM
>Rpor
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 BA1uo0S `S
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 *8?2+ )5"
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 M.}J SDt
3.1.2电矢量垂直入射面66 P658
XKE
3.1.3菲涅耳公式66 Y * rujn{
3.2光的干涉68 i]?
Eq?k
3.2.1波的叠加原理68 >4Tk#+%Jj
3.2.2光波的干涉71 [>54?4{|.
3.2.3杨氏干涉实验71 2XeyNX
3.2.4牛顿环74 OzrIiahz/
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 a`%`9GD
3.3光的衍射79 r|4D.O]
3.3.1光的衍射现象79 0 {z8pNrc
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 3w"JzC@
3.3.3光栅衍射83 vbeE}7 *2
3.4光的偏振84 d[,Rgdd@I
3.4.1光波的偏振态84 =dA] nM
3.4.2光波的偏振态的仿真85 N WF h<
3.5平行光束通过透镜聚焦87 v9Ii8{ca|
3.5.1平凸透镜光线追迹87 6[ 3 K@
参考文献90 \L~ ^c1s3r
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 6_QAE6A
4.1信息光学函数91 W Vpx
4.1.1矩形函数91 / kK *%TP
4.1.2阶跃函数93 ~^a >C
4.1.3符号函数94 \u [}
4.1.4sinc函数94 dX)a D
$m
4.1.5高斯函数95 aH uMm&
4.2傅里叶变换97 *w(n% f
4.3卷积定理99 RVwS<g)~1
4.4傅里叶透镜的仿真101 n8; p]{
4.5计算全息103 1-? i*C
4.5.1全息透镜103 ?<3 d
Fb
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 57{T
p:|
参考文献107 k6ry"W3
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 *izCXfW7
5.1图像及数字图像简介108 TBPu&+3
5.1.1索引图像108 mJ<`/p?:
5.1.2RGB图像109 ?.<
Qgd
5.1.3二值图像109 r i8=u$!
5.1.4灰度图像109 tmS2%1o
5.2数字图像的读取、显示及输出110 mwLf) xt0'
5.2.1图像的读取110 uGC5XX^
5.2.2图像的显示110 )GVTa4}p
5.2.3图像的输出112 (BP p2^
5.2.4添加颜色条112 WJONk_WAc
5.3图像类型的转化113 <dP \vLH_
5.3.1dither函数113 81y<Uz 6
5.3.2gray2ind函数114 uXFI7vV6P
5.3.3im2bw函数115 _`;KmD&5
5.3.4rgb2gray函数116 ,NZl lnW
5.3.5rgb2ind函数116 |}:}14ty
5.4图像的代数操作117 Oo; ]j)z
5.4.1图像的相加117 KMy"DVqE
5.4.2图像的相减119 _";w*lg}
5.4.3图像的相乘121 & tT6.@kH
5.4.4图像的相除121 _"Ym]y28li
5.5图像的对比度增强123 .t G3g:
5.5.1线性变换123 i *:QbMb
5.5.2非线性变换123 fT Pm
Fb
5.6图像的锐化124 @br)m](@
5.6.1边界提取和锐化124 K2 x2Y=
5.6.2锐化滤波器125 pp(09y`]
5.7图像的边缘检测127 d"?"(Q_8 n
5.7.1边缘检测算子127 lBFKfLp&
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 hmkb! )
5.8基于灰度的图像分割131 D8,8j;
5.9图像的膨胀与腐蚀134 ]j:k!=Ss?
5.9.1膨胀和腐蚀134 #6|ve?` I
5.9.2结构元素134 ?sdSi--
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 lq_ UCCnv5
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 Mo N/?VA
参考文献136 *s 4Ym
hR|x Up
第三部分 实例篇 +d=f_@i
第6章课程设计综合实例139 | 8mWR=9fs
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 9FSa=<0wE
6.1.1设计目的139 ](R
/4
6.1.2设计任务及具体要求139 CtN\-E-
6.1.3基本原理概述139 KPz0;2}
6.1.4设计方案及验证140 q>'#; QA
参考文献148 ej_u):G*
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 sjLMM_'
6.2.1设计目的148 #n+u>x.O
6.2.2设计任务及要求148 ]>[TF'pIAx
6.2.3设计原理概述149 b`+yNf
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 Z+U -+eG
参考文献154 FNraof @Oy
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 4Us,DS_/
6.3.1设计目的154 H[?S*/n,<
6.3.2设计任务及要求155 ~;$QSO\2h
6.3.3设计原理概述155 o N A ]G]
6.3.4MATLAB仿真实现155 V*rLGY#
参考文献160 3AdYZ7J
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 j"~"-E(79
6.4.1设计目的161 08jk~$ %
6.4.2设计任务及要求161 L b Jf5xdi
6.4.3设计原理概述161 ^g(qP tQ
6.4.4设计实现163 9a=:e=q3#
参考文献169 $t& o(]m
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 6 M:?W "
6.5.1设计目的169 L"9Z{ o7
6.5.2设计任务及要求169 d:>^]5cE&
6.5.3设计原理概述169 0/] h"5H3
6.5.4设计实现171 EMe1!)
参考文献178 FXT^r3
6.6基于MATLAB的相关识别178 DRRQ] eK0
6.6.1设计目的178 ,S
d j"C
6.6.2设计任务及要求178 H0OO +MCe
6.6.3设计原理概述178 #]1 jvB
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 %-fXa2
参考文献183 h C"'cUrcN
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 y-H9fWi8Y&
6.7.1设计目的183 om`B:=+
6.7.2设计任务及要求183 Zl9
6.7.3设计原理概述183 j<!dpt
6.7.4设计实现185 1mtYap4
参考文献187 $L uU
6.8基于MATLAB的激光束合成187 $2*_7_Qb
6.8.1设计目的187 q Y%|Uo
6.8.2设计任务及要求188 4=^Ha%l
6.8.3设计原理概述188 gzh IOeY
6.8.4设计实现188 $ s1/Rmw
参考文献193 DFZ0~+rh
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 "@VYJ7.1
6.9.1设计目的194 1O0) +9T82
6.9.2设计任务及要求194 pFMjfWD,C
6.9.3设计原理概述194 Tz6I7S-w
6.9.4设计实现197 *[
0,QEy
参考文献200 3r[F1z2B
6.10基于MATLAB的人脸识别200 a(yWIgD\\
6.10.1设计目的200 .?APDr"QQH
6.10.2设计任务及具体要求201 aJ=)5%$6kc
6.10.3基本原理概述201 H1?C:R
6.10.4设计方案及验证201 ~kV>nx2
6.10.5结论208 *wx%jbJo
参考文献208
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