第5章 MATLAB绘图

第五章 二维图形处理
一、基本绘图指令 （二维线形图 plot）
形式
1. 向量式 plot(V) 例：hx5.m 2. 参数式plot(x,y) 例：hx.m 3. 矩阵式plot(Y) 例：hx6.m 4. 混合式plot(X，Y) 5. 复向量式plot(Z)
二、线型、顶点标记和颜色
颜色 黄 洋红 蛋青 红 绿 蓝 白 黑 y m c r g b w k

四、特殊图形
1. 带状图 ribbon 例：创建一个peaks函数的条状图 hx9.m 2. 二维条形图 bar 例：绘向量Y的条形图 hx10.m 三维条形图 bar3 bar3h 例： 3. 面积图 area 例：hx12.m
4. 带状图 ribbon 例：创建一个peaks函数的条状图 hx9.m 5. 二维条形图 bar 例：绘向量Y的条形图 hx10.m 三维条形图 bar3 bar3h 例： 6. 面积图 area 例：hx12.m
线型 实线 点线 点虚线 虚线
： -. --
顶点 实点 . 圆圈 o 乘号 x 加号 + 星号 * 方块 s 钻石 d
顶点 向下三角 向上三角 向左三角 向右三角 五角星 六边形
v ^ < > p h
三、三维线形图(plot3)
例1：绘一个三维线形图 hx7.m 例2：用矩阵数据绘图 hx8.m
5. 二维火柴杆图 stem 例：创建10个随机数的火柴杆图 hx24.m 三维火柴杆图 stem3 例：创建一个三维火柴杆图 hx25.m 6. 阶梯图 stairs 例：创建一个余弦波的阶梯图 hx26.m
7. 罗盘图 compass 例：绘矩阵特征值的罗盘图 hx27.m 8. 羽列图 feather 9. 多边形面积图 polyarea

5.6.2 Hough变换的MATLAB实现
hough函数用于实现Hough变换。其调用格式为： （1）[H, theta, rho]=hough(BW) （2）[H, theta, rho]=hough(BW, param1,
val1, param2, val2)
【例5-15】用hough函数检测图像中的直线。
（2）B = idct2(A,m,n)或B = idct2(A,[m n])：在对图 像A进行二维离散余弦逆变换前，先将图像A补零到m×n。 如果m和n比图像A的尺寸小，则在进行变换前，将图像A进 行剪切。
【例5-9】对图像进行二维离散余弦逆变换。
（a）原始图像
（b）逆DCT变换
3．dctmtx函数 在MATLAB图像处理工具箱中提供了dctmtx函数用
于计算二维离散DCT矩阵。 其调用格式为：D = dctmtx(n)。
返回n×n的DCT变换矩阵，如果矩阵A的大小为 n×n，D*A为A矩阵每一列的DCT变换值，A*D'为A 每一列的DCT变换值的转置（当A为n×n的方阵） 。
【例5-10】计算二维离散DCT矩阵。
（a）原始图像
（b）离散DCT矩阵
5.4 离散余弦变换
5.4.1 一维离散余弦变换 5.4.2 二维离散余弦变换 5.4.3 快速离散余弦变换
5.4.4 离散余弦变换的MATLAB实现
1．dct2函数 在MATLAB图像处理工具箱中提供了dct2函数用于实现二维
离散余弦变换。该函数常用于图像压缩，最常见的便是用 于JPEG图像压缩。其调用格式为： （1）B = dct2(A)：返回图像A的二维离散余弦变换值，其 大小与A相同，且各元素为离散余弦变换的系数B(k1,k2)。 （2）B = dct2(A,m,n)或B = dct2(A,[m n])：在对图像A 进行二维离散余弦变换前，先将图像A补零到m×n。如果m 和n比图像A的尺寸小，则在进行变换前，将图像A进行剪切 。

第5章MATLAB绘图习题5一、选择题1．如果x、y均为4×3矩阵，则执行plot(x,y)命令后在图形窗口中绘制（）条曲线。

DA．12B．7C．4D．32．下列程序的运行结果是（）。

Ax=0:pi/100:2*pi;forn=1:2:10plot(n*sin(x),n*cos(x))holdonendaxissquareA．5个同心圆B．5根平行线C．一根正弦曲线和一根余弦曲线D．5根正弦曲线和5根余弦曲线3．命令text(1,1,'{\alpha}+{\beta}')执行后，得到的标注效果是（）。

C A．{\alpha}+{\beta}B．αβ}C．α+βD．αβ4．subplot(2,2,3)是指（）的子图。

AA．两行两列的左下图B．两行两列的右下图C．两行两列的左上图D．两行两列的右上图x的曲线绘制成直线，应采用的绘图函数是（）。

C5．要使函数y=2eA．polarB．semilogxC．semilogyD．loglog6．下列程序的运行结果是（）。

B[x,y]=meshgrid(1:5);surf(x,y,5*ones(size(x)));A．z=x+y平面B．与xy平面平行的平面C．与xy平面垂直的平面D．z=5x平面7．下列函数中不能用于隐函数绘图的是（）。

DA．ezmeshB．ezsurfC．ezplotD．plot38．下列程序运行后，看到的图形（）。

Ct=0:pi/20:2*pi;[x,y]=meshgrid(-8:0.5:8);z=sin(sqrt(x.^2+y.^2))./sqrt(x.^2+y.^2+eps);surf(x,y,z)view(0,90);axisequalA．像墨西哥帽子B．是空心的圆C．边界是正方形D．是实心的圆9．下列程序运行后得到的图形是（）。

A[x,y]=meshgrid(-2:2);z=x+y;i=find(abs(x)<1&abs(y)<1);z(i)=NaN;surf(x,y,z);shadinginterpA．在一个正方形的正中心挖掉了一个小的正方形B．在一个正方形的正中心挖掉了一个小的长方形C．在一个正方形的上端挖掉了一个小的正方形D．在一个正方形的下端挖掉了一个小的正方形10．在使用MATLAB“绘图”选项卡中的命令按钮绘图之前，需要（）。

H(s)
(s + 1)(s + 2) (s + 2i)(s − 2i)(s + 3)
>> n1=[1 1];n2=[1 2];d1=[1 2*i];d2=[1 -2*i];d3=[1 3]; >> numh=conv(n1,n2);denh=conv(d1,conv(d2,d3)); >>printsys(numh,denh) num/den = s^2 + 3 s + 2 --------------------------s^3 + 3 s^2 + 4 s + 12 >>tf(numh,denh) Transfer function: s^2 + 3 s + 2 ----------------------------s^3 + 3 s^2 + 4 s + 12
第五章 控制系统建模
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自动控制理论提供了各种分析和设计方法：如时 域响应法，根轨迹法、频域响应法，能方便地进 行运算并能以图形的形式表达出来，常规的手工 计算只能粗略计算，绘制近似图形，适合一般的 工程应用。 MATLAB的控制系统工具箱含有丰富的专门用于线 性系统分析和设计的函数， 提供可靠、准确的运 算工具，使得分析和设计更切合实际。
单位反馈联接
cloop()函数计算闭环传递函数
G1（s）
[num,den]=cloop(num1,den1,sign)
例
>> numg=[1];deng=[500 0 0]; >> numc=[1 1];denc=[1 2]; >> [num1,den1]=series(numg,deng,numc,denc); >> [num,den]=cloop(num1,den1,-1); >> printsys(num,den) num/den = s+1 ------------------------------------500 s^3 + 1000 s^2 + s + 1