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用MATLAB进行当代光学图像处理(英文版)

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  • 日期: 2021-02-23
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标签: MATLAB

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。

本书有两个目的:首先向读者介绍几何光学,物理光学以及光学成像和图像处理技术的概念,其次,向他们提供使用常用软件工具MATLAB进行理论和应用建模的经验。  。它是作者先前所著《应用光学原理》的全面修订和更新的版本。本书很大一部分内容是根据作者自己的课堂演讲以及该领域的研究得出的。重点放在物理原理上,在创新方法上使用矩阵和FFT方法分析通过光学系统的光线和波传播,可以使用MATLAB轻松实现。强调MATLAB的原因是因为它现在是一种被广泛接受的软件工具,在信号处理中非常常用。此外,MATLAB现在在大多数大学的PC或工作站集群中普遍可用,并且其学生版本(版本5)的价格为普通精装书的价格。尽管学生版的MATLAB与专业版相比确实有局限性,但是它们在数组和矩阵处理,执行FFT和轻松绘制图形方面非常强大。  MATLAB代码非常简洁,仅需使用几行代码即可执行复杂的数学运算。在我们的书中,我们提供了一些使用MATLAB进行光学系统分析的示例,并列出了MATLAB程序,以使读者受益。由于光学处理概念大部分基于二维线性系统理论,因此我们认为这种方法为传统光学专家与信号和数字图像处理领域之间的桥梁提供了天然桥梁。但是,我们强调,我们选择使用MATLAB作为传统分析技术的补充而不是替代。除传统问题外,每章结尾还包括一组计算机练习。采用这种方法可使教师讲授这些概念,而不必致力于单独使用MATLAB。该书主要面向高级/研究生级别的读者。由于本书的目的是展示光学的系统方面,因此省略了物理光学中的某些传统理论,例如菲涅耳衍射公式的经典推导。相反,我们尽可能强调传递函数对光学传播的影响,讨论图像处理系统的相干和光学传递函数等。在几何光学中,我们使读者快速了解矩阵形式,可以轻松地用于模拟射线传播在没有衍射的情况下。重点还放在高斯光束光学器件上,并且通过传递函数概念以简单明了的方式得出qformulation。由于全息和复杂的空间滤波本质上相似,因此同时引入。该书中的另一种新颖的是全息图构造和重建的射线理论,该理论优雅且易于使用,可快速确定重建图像的位置和特征。当然,全息图的射线理论起源于严格的波动理论,这在本文中已明确指出。

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