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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。 < '+R%6
《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。 _dB0rsCnU%
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。 UeC%Wa<[
J_)z:`[yE
第一部分 语言篇 0*'`%W+5
第1章MATLAB语言概述3 !F}J+N=}
1.1MATLAB简介3 7m@^ =w
1.1.1MATLAB的发展历程3 <y b=!
1.1.2MATLAB的主要特点3 EUY a =-
1.2MATLAB的系统组成4 D[FfJcV'$
1.2.1MATLAB开发环境4 5O4&BxQ~}
1.2.2MATLAB数学函数库5 Q?I"J $]&L
1.2.3MATLAB语言5 EZa{C}NQ$2
1.2.4MATLAB图形处理系统5 2TevdyI
1.2.5MATLAB程序接口5 {? kKpMNNn
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 Rqd %#v
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 8u~\]1 (
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 'KIi!pA.
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 _|Kv~\G!
1.4.1菜单和工具栏9 J.+?*hcw
1.4.2命令行窗口10 "ZK5P&d
1.4.3工作区11 9 lazo
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 >?uH#%C5
1.5.1帮助窗口11 x4 A TK
1.5.2帮助命令12 O7#}8-@}<u
1.5.3演示系统（Demos）13 O ( sFs1
1.5.4帮助系统导航浏览器13 [laL6
1.5.5远程帮助系统14 ezNE9g
1.6MATLAB的基本操作命令14 b~jvmcr
1.6.1通用命令和编辑键14 86)
3XE[ 5
1.6.2文件管理15 wW)&Px
n
1.7MATLAB使用初步16 H:nu>pz t
习题16 PezW c18
第2章MATLAB的基本语法17 G5e Ls
2.1数据类型17 N#6A>
2.1.1数值类型17 [HZCnO|N
2.1.2字符串17 qh'f,#dI}
2.1.3逻辑类型19 *#{.\R-D
2.1.4元胞数组20 3YNkT"~T
2.1.5构架数组21
4 d 1Y\
2.1.6函数句柄（function）21 T`2fPxM:cZ
2.2变量22 p2_Zsq
2.2.1变量命名的规则22 R?e7#HsJ
2.2.2变量的赋值22 RU ,N_GV
2.2.3MATLAB变量的显示23 4uE5h~0Z
2.2.4MATLAB变量的存取24 Q )|LiCR,
2.3数组及向量运算24 g>oYEFFJ
2.3.1数组和向量的创建24 5Vm}<8{
2.3.2数组的寻址27 e hB1`%@
2.3.3数组的运算27 :DF4g=
2.3.4向量运算29 ^OcfM_4pN
2.4矩阵及其运算30 $@f3=NJ4k
2.4.1矩阵的创建30 d/99!+r
2.4.2矩阵的运算31 ,Vn]Ft?n
2.4.3矩阵的常用函数运算33 ,/?V+3l
2.5多项式及其运算34 KD3To%
2.5.1多项式的构造34 YQ`#C #Wb
2.5.2多项式的运算34 n^(yW
2.5.3多项式拟合36 _q 9lr8hx
2.6符号运算37 )p_LkX(
2.6.1基本符号对象37 D/6@bcCSY
2.6.2符号表达式38 S2GBX1
2.6.3符号表达式的运算38 u9^;~i,
2.6.4常用的符号运算39 OcS`Fxs
2.7MATLAB绘图40 fvAV[9/-
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 Jn[ K0GV
2.7.2二维绘图41 T F3 q?0
2.7.3图形修饰43 :/[ZgreN6
2.7.4三维绘图46 (pK4i5lT
2.7.5特殊图形48 = FJ9wiL
2.7.6四维图形50 8ch~UBq/
2.8MATLAB程序设计51 9}Ave:X^
2.8.1M文件编辑器51 n&78~@H
2.8.2命令文件53 _89G2)U=C
2.8.3函数文件53 1 ? hd
2.8.4M文件的规则54 v})Ti190
2.8.5全局变量与局部变量54 m%(JRh
2.8.6程序流控制55 $I]x &cF
2.8.7程序设计举例58 &!~n =]*sz
2.8.8程序设计的基本原则60 dw }3B8]
习题60 d<m>H$\Dm
参考文献62 @"7dk.|
P87Fg
第二部分 应用篇 '\YhRU
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 pXlBKJmW
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 JNg5?V;.U
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 Xz@;`>8i
3.1.2电矢量垂直入射面66 0P/LW|16
3.1.3菲涅耳公式66 Y9ce"*b
3.2光的干涉68 /;$ew ~}
3.2.1波的叠加原理68 rbS= Ewk
3.2.2光波的干涉71 ur[b h
3.2.3杨氏干涉实验71 hQx e0Pdt
3.2.4牛顿环74 gUtbCqDS
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 =YsTF T
3.3光的衍射79 eh(]'%![/
3.3.1光的衍射现象79 g%P4$|C9 i
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 <aD+Ki6
3.3.3光栅衍射83 Lcb5 9Cs6e
3.4光的偏振84 *, *5s V
3.4.1光波的偏振态84 xEWa<P#.u
3.4.2光波的偏振态的仿真85 LMzYsXG*[
3.5平行光束通过透镜聚焦87 ! K)|e4$
3.5.1平凸透镜光线追迹87 S60`'!y
参考文献90 P.J}\;S T
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 3yX^R^`
4.1信息光学函数91 0].5[Jo
4.1.1矩形函数91 \$UU/\
4.1.2阶跃函数93 nu -wQr
4.1.3符号函数94 DcDGrRuh
4.1.4sinc函数94 7U0):11X#
4.1.5高斯函数95 <7Lz<{jaJ
4.2傅里叶变换97 V-u\TiL
4.3卷积定理99 /bk} J:QRg
4.4傅里叶透镜的仿真101 o>%W7@Pr
4.5计算全息103 9K(b Z {
4.5.1全息透镜103 m&8_i`%<
4.4.2二元傅里叶变换全息图105
>S/>2e:
参考文献107 _{);n$ `
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 Vi-@z;k
5.1图像及数字图像简介108 8Qy |;T}
5.1.1索引图像108 w]XBq~KO
5.1.2RGB图像109 .{>-.&
5.1.3二值图像109 nTlrG6
5.1.4灰度图像109 j. cH,Y
5.2数字图像的读取、显示及输出110 %LmB`DqZ
5.2.1图像的读取110 z [{%.kA
5.2.2图像的显示110 @#">~P|Hp
5.2.3图像的输出112 uBJF}"4ej
5.2.4添加颜色条112 c+VUk*c3
5.3图像类型的转化113 |.yRo_
5.3.1dither函数113 h2K
5.3.2gray2ind函数114 $]86w8?-N
5.3.3im2bw函数115 `R;X N-
5.3.4rgb2gray函数116 dksnW!
5.3.5rgb2ind函数116 tzPe*|m<
5.4图像的代数操作117 Y r@ @ty
5.4.1图像的相加117 S8t9Ms:
k
5.4.2图像的相减119 J{I?t~u
5.4.3图像的相乘121 C5FtJquGN)
5.4.4图像的相除121 d7Z\
5.5图像的对比度增强123 1+zax*gO-
5.5.1线性变换123 S5M t?v|K
5.5.2非线性变换123 V#Eq74ic
5.6图像的锐化124 VPzdT*g]
5.6.1边界提取和锐化124 \WEC1+@
5.6.2锐化滤波器125 B{< 6 & bQ
5.7图像的边缘检测127 QB g 'VV
5.7.1边缘检测算子127 cA,xf@itp
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 E O^0sF<
5.8基于灰度的图像分割131 *{Vyt5
5.9图像的膨胀与腐蚀134 JM0)x}] +
5.9.1膨胀和腐蚀134 I AQ=d4V&
5.9.2结构元素134 ,;;~dfH m
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 y uWrU<Kw
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 ?g2K&
参考文献136 w@R-@
G
F{S.f1Bsp
第三部分 实例篇 [ aW#7
第6章课程设计综合实例139 [ q}WS5Cp
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 7}MWmS^8j
6.1.1设计目的139 1k`!w}
6.1.2设计任务及具体要求139 a ?dM8zAnc
6.1.3基本原理概述139 mj pH)6aD0
6.1.4设计方案及验证140 Vj1 AW<
参考文献148 Z2r\aZ-d`
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 AkF 3F^
6.2.1设计目的148 n=~?BxB
6.2.2设计任务及要求148 :Li)]qN.I
6.2.3设计原理概述149 i?]!8J i
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 ;6Z?O_zp4
参考文献154 |?8wyP
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 HD|5:f AqA
6.3.1设计目的154 ; 1WclQ!(
6.3.2设计任务及要求155 ( s*}=
6.3.3设计原理概述155 9;jfg|x1[
6.3.4MATLAB仿真实现155 N z8iU@!a
参考文献160 .%o:kq@B
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 H!N,PI?rn
6.4.1设计目的161 gDH x+"?
6.4.2设计任务及要求161 ??4QDa-
6.4.3设计原理概述161 iw%DQ }$
6.4.4设计实现163 Wr;)3K
参考文献169 6%? NNEM
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 B}p/ ,4x6
6.5.1设计目的169 Q{ RHW@_/
6.5.2设计任务及要求169 Adh CC13B
6.5.3设计原理概述169 cI H`,bR
6.5.4设计实现171 '7$v@Tvnre
参考文献178 q
/#O :Q
6.6基于MATLAB的相关识别178 m{X;|-DK[
6.6.1设计目的178 ezL*YM8?@
6.6.2设计任务及要求178 6eb5 q/
6.6.3设计原理概述178 ^T" A9uaG
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180
mJ-@:5
参考文献183 >DDQ7
l
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 XHW{EVcF
6.7.1设计目的183 Z hw _L
6.7.2设计任务及要求183 *op7:o_
6.7.3设计原理概述183 u931^~ Ci
6.7.4设计实现185 :=* -x
参考文献187 {^~{X$YI
6.8基于MATLAB的激光束合成187 3B,nHU
6.8.1设计目的187 dX<UruPA
6.8.2设计任务及要求188 6rk/74gI,a
6.8.3设计原理概述188 :x_l" y"
6.8.4设计实现188 8`*(lKiL
参考文献193 t
;[Me0
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 ?[kO= hs
6.9.1设计目的194 8ciLzyrY*
6.9.2设计任务及要求194 f+d{^-
6.9.3设计原理概述194 371E S4
6.9.4设计实现197 x x%WIY:}
参考文献200 ;$Wa=wHb
6.10基于MATLAB的人脸识别200 gxJ(u{2
6.10.1设计目的200 9"/{gf3 D
6.10.2设计任务及具体要求201 j,Mp["X&
6.10.3基本原理概述201
3o/f#y
6.10.4设计方案及验证201 `toSU>:
6.10.5结论208 M jHeUf
参考文献208
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