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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。 jdx T662q
《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。 h
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第一部分 语言篇 kv;P2:"|
第1章MATLAB语言概述3 ;mPX8bT
1.1MATLAB简介3 p+d O w #
1.1.1MATLAB的发展历程3 0Q)YZ2
1.1.2MATLAB的主要特点3 c %1{l]
1.2MATLAB的系统组成4 ~@#a*="
1.2.1MATLAB开发环境4 :T<5Tq*+x
1.2.2MATLAB数学函数库5 R aP,dR+P
1.2.3MATLAB语言5 15r=d
1.2.4MATLAB图形处理系统5 'K#ndCGJ$
1.2.5MATLAB程序接口5 c]/S<w<
1.3MATLAB R2014a的安装、启动和退出5 c5: X$k\
1.3.1MATLAB R2014a的安装5 Cl{Ar8d}
1.3.2MATLAB R2014a的启动和退出8 8(L6I%k*
1.4MATLAB R2014a的工作环境8 N,3iSH=cN[
1.4.1菜单和工具栏9 l[rK)PM
1.4.2命令行窗口10 +[_3h9BK
1.4.3工作区11 dP`B9>r
1.5MATLAB R2014a帮助系统11 0? dr(
1.5.1帮助窗口11 |=MhI 5gsx
1.5.2帮助命令12 e6^}XRyf
1.5.3演示系统（Demos）13 L0GQH;Y,h
1.5.4帮助系统导航浏览器13 Yy6$q\@rV
1.5.5远程帮助系统14 ^)(tO$S
1.6MATLAB的基本操作命令14 ),|z4~
1.6.1通用命令和编辑键14 vu#Z Lq
1.6.2文件管理15
qI${ 7
1.7MATLAB使用初步16 kg\8 (@h]
习题16 1 vtC4`
第2章MATLAB的基本语法17 `!AI:c*3p1
2.1数据类型17 -Tn %O|#K
2.1.1数值类型17 GR4DxlX
2.1.2字符串17 VqxK5
2.1.3逻辑类型19 oR/_{#Mz"
2.1.4元胞数组20 ! &NrbiuN
2.1.5构架数组21 e uVj,m
2.1.6函数句柄（function）21 1:>F{g
2.2变量22
HrfS^B
2.2.1变量命名的规则22 "/mt uU3rt
2.2.2变量的赋值22 <HzL%DX
2.2.3MATLAB变量的显示23 T[#q0bv
2.2.4MATLAB变量的存取24 >?rMMR+A
2.3数组及向量运算24
v+8Ybq
2.3.1数组和向量的创建24 | L1+7
2.3.2数组的寻址27 DfP-(Lm)
2.3.3数组的运算27 Hmt2~>FI[
2.3.4向量运算29 Bv' %$}}-
2.4矩阵及其运算30 Z# bO}!
2.4.1矩阵的创建30 qmt9J?$k
2.4.2矩阵的运算31 ` 48Ql
2.4.3矩阵的常用函数运算33 Kf*Dy:e
2.5多项式及其运算34 %:zu6 8Q[
2.5.1多项式的构造34 bI8uw|c
2.5.2多项式的运算34 k ~By ICE
2.5.3多项式拟合36 0H]{,mVs
2.6符号运算37 m}\QGtJ6
2.6.1基本符号对象37 3 ?@6QcHl{
2.6.2符号表达式38 eZN"t~\rX
2.6.3符号表达式的运算38 7GWOJ^)
2.6.4常用的符号运算39 7(N+'8
2.7MATLAB绘图40 L+(ng
2.7.1MATLAB绘图的基本步骤41 >%0$AW|Exu
2.7.2二维绘图41 6a9$VGInU
2.7.3图形修饰43 %W)pZN}
2.7.4三维绘图46
r[H8;&EL
2.7.5特殊图形48 rp{|{>'`.q
2.7.6四维图形50 `fTM/"
2.8MATLAB程序设计51 kS:# |yY8%
2.8.1M文件编辑器51 q$mc{F($D
2.8.2命令文件53 4=MjyH|[Jx
2.8.3函数文件53 #j=yQrJ
2.8.4M文件的规则54 _]pu"hZz4
2.8.5全局变量与局部变量54 ^W, 5A;*3
2.8.6程序流控制55 V 3cKbk7~
2.8.7程序设计举例58 aR/?YKA
2.8.8程序设计的基本原则60
mPk' a
习题60 .\glNH1d
参考文献62 vIbM@Y4
'?
Vm>E F~ r
第二部分 应用篇 jWv'`c
第3章MATLAB在光学原理中的应用举例65 5UO+c( T
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 }Mt1C~{(
3.1.1电矢量平行入射面的反射系数和振幅透射系数65 hW< v5!,
3.1.2电矢量垂直入射面66 Zrr)<'!i
3.1.3菲涅耳公式66 `+"(GaZ
3.2光的干涉68 h0@a"DqK
3.2.1波的叠加原理68 !NkCki" W
3.2.2光波的干涉71 %dFJ'[jDL
3.2.3杨氏干涉实验71 |#kY_d)10
3.2.4牛顿环74 b' y* \9Ru
3.2.5迈克尔逊干涉仪75 *_o(~5w-K
3.3光的衍射79 voRry6Q;
3.3.1光的衍射现象79 4^F% bXJ)
3.3.2矩孔和圆孔衍射82 %gh#gH
3.3.3光栅衍射83 <78|~SKAV
3.4光的偏振84 "4)N]Nj
3.4.1光波的偏振态84 r~j
[Qm"CJ
3.4.2光波的偏振态的仿真85 <ak[`]
3.5平行光束通过透镜聚焦87 z qo0P~
3.5.1平凸透镜光线追迹87 [ 49Cvde^
参考文献90 YcN|L&R.
第4章MATLAB在信息光学中的应用举例91 MK=oGzK
4.1信息光学函数91 At4\D+J{Vs
4.1.1矩形函数91 :^v Q4/,
4.1.2阶跃函数93 Wye* ~t
4.1.3符号函数94 >|E]??v
4.1.4sinc函数94 ApXf <MAy
4.1.5高斯函数95 f\]?,
4.2傅里叶变换97 <46&R[17M
4.3卷积定理99 $Es\ld
4.4傅里叶透镜的仿真101 0\P5=hD)K
4.5计算全息103 Zj2 si
4.5.1全息透镜103 * 9^8NY]
4.4.2二元傅里叶变换全息图105 P 0,]`w
参考文献107 oS fr5
i
第5章MATLAB在光电图像处理中的应用108 ]P0%S@]
5.1图像及数字图像简介108 f^ui Zb
5.1.1索引图像108 S\g9 @g.
5.1.2RGB图像109 Z8 # nu
5.1.3二值图像109 q k2E>
5.1.4灰度图像109 Q[biy{(b8
5.2数字图像的读取、显示及输出110 N}?| ik
5.2.1图像的读取110 kGYpJg9=
5.2.2图像的显示110 J:yv82
5.2.3图像的输出112 wtTy(j,9
5.2.4添加颜色条112 d_yvG.#C
5.3图像类型的转化113 H5}61 JC/z
5.3.1dither函数113 3%kUj
5.3.2gray2ind函数114 p AE
(i7
5.3.3im2bw函数115 fp' '+R[
5.3.4rgb2gray函数116 "?NDN4l*
5.3.5rgb2ind函数116 qzUiBwUi@
5.4图像的代数操作117 N P T-d
5.4.1图像的相加117 Z -PB CU
5.4.2图像的相减119 R^l0B u]X
5.4.3图像的相乘121 bY" zK',m
5.4.4图像的相除121 .9nqJ7]
5.5图像的对比度增强123 :y-;V
5.5.1线性变换123 pl`4&y%Me
5.5.2非线性变换123 K81X32Lm'
5.6图像的锐化124 q]? qeF[
5.6.1边界提取和锐化124 ^k=<+ *9
5.6.2锐化滤波器125
k pgA2u7
5.7图像的边缘检测127 EN!C5/M{&
5.7.1边缘检测算子127 FEjO}lTK
5.7.2边缘检测的MATLAB实现128 W{F)YyR{.
5.8基于灰度的图像分割131 zm&[K53
5.9图像的膨胀与腐蚀134 .-Lrrk)R+
5.9.1膨胀和腐蚀134 uy { O
5.9.2结构元素134 [bhKL 5l
5.9.3膨胀的MATLAB实现135 |a{; <a
5.9.4腐蚀的MATLAB实现136 ?Y4 +3`\x
参考文献136 FRQ.ix2
@xW WN
第三部分 实例篇 m!FuC=e
第6章课程设计综合实例139 /wJ#-DZ
6.1基于MATLAB的汽车牌照识别系统的设计与实现139 ; 'S,JGpvT
6.1.1设计目的139 YV.' L
6.1.2设计任务及具体要求139 >(RkoExO/
6.1.3基本原理概述139 xX<f4 H\'
6.1.4设计方案及验证140 w6vbYPCN
参考文献148 }4C_r'd6
6.2基于MATLAB的空间滤波仿真实现148 XoKgs, y4
6.2.1设计目的148 H Md? `
6.2.2设计任务及要求148 [MIgQ.n
6.2.3设计原理概述149 2I B{FO/
6.2.4空间滤波的仿真设计实现149 <x}wy+SG
参考文献154 ; J W ]b]
6.3基于MATLAB的高斯光束及传输特性分析154 xS|9Gk
6.3.1设计目的154 4S26TgY
6.3.2设计任务及要求155 poQ_r < I
6.3.3设计原理概述155 `%Ih'(ne
6.3.4MATLAB仿真实现155 # /YS
参考文献160 eK7A8\ ;e
6.4基于MATLAB的光纤定向耦合器的耦合特性分析161 _&-d0'+
6.4.1设计目的161 n #X~"|U`
6.4.2设计任务及要求161 RL` E}:V
6.4.3设计原理概述161 ZXnacc~s
6.4.4设计实现163 g{N}]_%Uh
参考文献169 /|v4]t-
6.5基于MATLAB的光学图像加密/解密技术的研究169 [icD*N<Gc
6.5.1设计目的169 IWo'{pk
6.5.2设计任务及要求169 BE0 l2[i?
6.5.3设计原理概述169 s@Q7F{z
6.5.4设计实现171 1V2]@VQF
参考文献178 7!J-/#!
6.6基于MATLAB的相关识别178 0nt@}\j
6.6.1设计目的178 \TP$2i%W
6.6.2设计任务及要求178 gv67+Mf
6.6.3设计原理概述178 { "]!zL
6.6.4图像相关识别MATLAB的仿真实现180 38w^=" -T
参考文献183 yY#h 1
6.7MATLAB在激光光斑测量中的应用183 yY8zTWji_
6.7.1设计目的183 R'gd/.[e
6.7.2设计任务及要求183 9QU\ J0c/
6.7.3设计原理概述183 %,[,mW4l
6.7.4设计实现185 5UQ {qm*Q
参考文献187 ;^N
lq3N
6.8基于MATLAB的激光束合成187 N:lE{IvRJ
6.8.1设计目的187 ]wid;<
6.8.2设计任务及要求188 t'2A)S
6.8.3设计原理概述188 O i\ s
6.8.4设计实现188 a_Xwi:e<
参考文献193 fTj@/"a
6.9MATLAB在透镜像差计算中的应用194 zQ+Mu^|u+
6.9.1设计目的194 Mxl;Im]!`.
6.9.2设计任务及要求194 Wa B0?jI
6.9.3设计原理概述194 Vit-)o{zr
6.9.4设计实现197 C_J@:HlJ
参考文献200 >az~0PeEL
6.10基于MATLAB的人脸识别200 ~ ky;[
6.10.1设计目的200 |3~m8v2 -
6.10.2设计任务及具体要求201 i8?oe%9l
6.10.3基本原理概述201 f&CQn.K"
6.10.4设计方案及验证201 1o&z A<+NY
6.10.5结论208 Cf(WO-F^
参考文献208
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