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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。 F>s5<pKAX
《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。
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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。 FkY <I]F
4b :q 84
第一部分 语言篇 [,/~* L;7
第1章MATLAB语言概述3 bGe@yXId5
1.1MATLAB简介3 *V giJ
1.1.1MATLAB的发展历程3 R&]#@PW^
1.1.2MATLAB的主要特点3 $ir F
1.2MATLAB的系统组成4 p5\B0G<m
1.2.1MATLAB开发环境4 BXB ZX@jVk
1.2.2MATLAB数学函数库5 .h[yw$z6
1.2.3MATLAB语言5 .FpeVjR''
1.2.4MATLAB图形处理系统5 8a3h)R
1.2.5MATLAB程序接口5 J>p6')Y6~
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 S<UWv@`U"
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 YzVhNJWpw
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 E]dmXH8A
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 M.?[Xpa
1.4.1菜单和工具栏9 VQwF9Iq]`
1.4.2命令行窗口10 }*s `R;B|,
1.4.3工作区11 , IDCbJ
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 6-J%Z%yT #
1.5.1帮助窗口11 $bsD'Io
1.5.2帮助命令12 1 paLxR5
1.5.3演示系统（Demos）13 AS'%Md& I
1.5.4帮助系统导航浏览器13 }YCpd )@
1.5.5远程帮助系统14 P:&X1MC
1.6MATLAB的基本操作命令14 \2!1f N
1.6.1通用命令和编辑键14 xY>@GSO1
1.6.2文件管理15 L(+I
1.7MATLAB使用初步16 yr/G1?k%ML
习题16 ! N'HL-oT
第2章MATLAB的基本语法17 Bvsxn5z+:
2.1数据类型17 2 rPmu
2.1.1数值类型17 &hu>yH>j
2.1.2字符串17 '|^x[8^
2.1.3逻辑类型19 z y (NJ
2.1.4元胞数组20 &OsO _F
2.1.5构架数组21 +FJ+,|i
2.1.6函数句柄（function）21 T: I34E[
2.2变量22 @A'@%Zv-
2.2.1变量命名的规则22 ,8 G6q_ud
2.2.2变量的赋值22 #gsJ
tT9
2.2.3MATLAB变量的显示23 h5<eU;Rw+
2.2.4MATLAB变量的存取24 RG_.0'5=hc
2.3数组及向量运算24 qV7 9bK
2.3.1数组和向量的创建24 z}w7X6&e
2.3.2数组的寻址27 YJu~iQ`i
2.3.3数组的运算27 ?"$Rw32
2.3.4向量运算29 Yhte&,D"
2.4矩阵及其运算30 M>[e1y>7
2.4.1矩阵的创建30 ]p!)8[<
2.4.2矩阵的运算31 { hF H6]TA
2.4.3矩阵的常用函数运算33 ,0a\Ka {^
2.5多项式及其运算34
s>*xAIx
2.5.1多项式的构造34 50""n7I<%
2.5.2多项式的运算34 ir|c<~_=
2.5.3多项式拟合36 hjD%=Ri0Z
2.6符号运算37 uH]oHh!}j
2.6.1基本符号对象37 &P7Z_&34Z
2.6.2符号表达式38 }`.d4mm
2.6.3符号表达式的运算38 ,pIh.sk7s*
2.6.4常用的符号运算39 7@
\:l~{
2.7MATLAB绘图40 )$ M2+_c
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 Bmt^*;WY+
2.7.2二维绘图41 ^B:;uyG]M
2.7.3图形修饰43 -}3nIk<N
2.7.4三维绘图46 _ee<i8_Va
2.7.5特殊图形48 sGa}Cf;H@g
2.7.6四维图形50 ]f_`w81[
2.8MATLAB程序设计51 R.!.7dO
2.8.1M文件编辑器51 p(6 sN=
2.8.2命令文件53 9l(T>B2a
2.8.3函数文件53 *:"@
2.8.4M文件的规则54 +z 4E:v
2.8.5全局变量与局部变量54 ;y_ ]w6|n
2.8.6程序流控制55 Zm0' p!
2.8.7程序设计举例58 ocu,qL)W
2.8.8程序设计的基本原则60 b~qH/A}h
习题60 yzT4D>1,
参考文献62 iX[g
2VzYP~Jg
第二部分 应用篇 m*jT vn
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 1ktxG1"1
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 TJ1h[
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 }R11G9N.
3.1.2电矢量垂直入射面66 5 owK2
3.1.3菲涅耳公式66 zz
/4 ()u
3.2光的干涉68 SA7(E J95
3.2.1波的叠加原理68 ^e =G} N^
3.2.2光波的干涉71 u "4 B5D
3.2.3杨氏干涉实验71 5vg="@O K
3.2.4牛顿环74 -W e9
FO~
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 )+R n [MMp
3.3光的衍射79 C~R
?iZ.&U
3.3.1光的衍射现象79 FgL892[
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 UWidT+'Sa
3.3.3光栅衍射83 Ek1c >s,t
3.4光的偏振84 Nte$cTjX
3.4.1光波的偏振态84 s&Y"a,|Z
3.4.2光波的偏振态的仿真85 ()48 > ||
3.5平行光束通过透镜聚焦87 ,yA[XAz~U
3.5.1平凸透镜光线追迹87 'NZ=DSGIy
参考文献90 5'c#pm\Q
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 2;u
i'B
4.1信息光学函数91 S'5Zy}
+x
4.1.1矩形函数91 (|F.3~Amq
4.1.2阶跃函数93 [}]yJ+)
4.1.3符号函数94 1)MDnODJ
4.1.4sinc函数94 _&/ {A|n
4.1.5高斯函数95 a{.q/Tbt
4.2傅里叶变换97 Z XGi> E
4.3卷积定理99 f:-l}Zj
4.4傅里叶透镜的仿真101 .p, VZ9
4.5计算全息103 U8AH,?]#
4.5.1全息透镜103 z}B 39L
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 N -]/MB 8
参考文献107 !3Pbu=(cte
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 ykx^RmD`~
5.1图像及数字图像简介108 fjVy;qJ32S
5.1.1索引图像108 a5GLbanF
5.1.2RGB图像109 ( v%24bv
5.1.3二值图像109 BqY_N8l&E
5.1.4灰度图像109 B+snHabS6
5.2数字图像的读取、显示及输出110 O U"%,&J
5.2.1图像的读取110 {BT /P !
5.2.2图像的显示110 ".tL +A[
5.2.3图像的输出112 -~|{q)!F
5.2.4添加颜色条112 ]Ob|!L(
5.3图像类型的转化113 `r -jWK\
5.3.1dither函数113 d.^g#&h
5.3.2gray2ind函数114 hg(<>_~
5.3.3im2bw函数115 BUJ \[/
5.3.4rgb2gray函数116 8v4 o+w P
5.3.5rgb2ind函数116 lU%}_!tp3/
5.4图像的代数操作117 =I'3C']Z W
5.4.1图像的相加117 6e B;
5.4.2图像的相减119 {@^;Nw%J
5.4.3图像的相乘121 PmRvjSIG
5.4.4图像的相除121 X S [L-NHG
5.5图像的对比度增强123 P}Kgh7)3
5.5.1线性变换123 Z n'tNt/
5.5.2非线性变换123 sfj+-se(K.
5.6图像的锐化124 ods Fgh
5.6.1边界提取和锐化124 :Ko6.|
5.6.2锐化滤波器125 \ph.c* c
5.7图像的边缘检测127 L meP J
5.7.1边缘检测算子127 *iE tXv
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 BzP,Tu{,
5.8基于灰度的图像分割131 hlaN'j
<C
5.9图像的膨胀与腐蚀134 -f)fiQ-<
5.9.1膨胀和腐蚀134 ds(?:zx#
5.9.2结构元素134 hPDKxYD ]f
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 rtRb r_
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 zKO7`.*
参考文献136 K Lg1(W(
_*fNa!@hY
第三部分 实例篇 ^Tm`motzh
第6章课程设计综合实例139 .$%p0Yx+
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 '6#G$
6.1.1设计目的139 HU i?\4
6.1.2设计任务及具体要求139 ,v Jt!}}
6.1.3基本原理概述139 z %%O-1
6.1.4设计方案及验证140 w +t@G `d
参考文献148 XH"+oW
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 mm-s?+&M;
6.2.1设计目的148 * x/!i^
6.2.2设计任务及要求148 < +i(CGw
6.2.3设计原理概述149 -{ cHp
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 i2~ uhGJ
参考文献154 0 =j }`
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 3/kT'r
6.3.1设计目的154 QPJ \Iu@D$
6.3.2设计任务及要求155 pk/#RUfT+
6.3.3设计原理概述155 3@> F-N
6.3.4MATLAB仿真实现155 N{;!xI v
参考文献160 Y% s:oHt
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 z-5`6aE9<
6.4.1设计目的161 (^d7K:-'
6.4.2设计任务及要求161 Tlsh[@Q
6.4.3设计原理概述161 3 !"N;Q"
6.4.4设计实现163 q@|+`>h
参考文献169 Oj5UG*
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 I&;>(@K
6.5.1设计目的169 #j Q auO
6.5.2设计任务及要求169 \G" S7
6.5.3设计原理概述169 0bg"Q4
6.5.4设计实现171 $MQ}+ *Wr
参考文献178 Ps!Mpd cL3
6.6基于MATLAB的相关识别178 B0fOAP1
6.6.1设计目的178 KA5)]UF`l
6.6.2设计任务及要求178 J D\tt-
6.6.3设计原理概述178 RP4/:sO
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 LKIMT
参考文献183 H U|.5tP
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 (vs<Fo|]
6.7.1设计目的183 ^SdF\uk{?6
6.7.2设计任务及要求183 ^\\3bW9}H
6.7.3设计原理概述183 .DCHc,DxA
6.7.4设计实现185 lvs
XL
参考文献187 XE}gl &\
6.8基于MATLAB的激光束合成187 _4ag-'5
6.8.1设计目的187 ;H_/o+
6.8.2设计任务及要求188 ZZw`8 E
6.8.3设计原理概述188 e~o!Qm
6.8.4设计实现188 M" ;qo6
参考文献193 J h26!%<Bl
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 h )KHc/S
6.9.1设计目的194 diq}\'f
6.9.2设计任务及要求194 {%V(Dd[B6
6.9.3设计原理概述194 RJrz ~,}
6.9.4设计实现197 z;c>Q\Q
参考文献200
LK^|JE u
6.10基于MATLAB的人脸识别200 1Ms[$$b$
6.10.1设计目的200 j]Auun
6.10.2设计任务及具体要求201 p8 rh`7
6.10.3基本原理概述201 d+9V% T
6.10.4设计方案及验证201 'solCAy
6.10.5结论208 D JP6Z
参考文献208
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