Matlab第8章 图形处理
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7.2.3 曲面与网格图命令命令1 mesh功能生成由X,Y和Z指定的网线面,由C指定的颜色的三维网格图。
网格图是作为视点由view(3)设定的surface图形对象。
曲面的颜色与背景颜色相同(当要动画显示不透明曲面时,这时可用命令hidden控制),或者当画一个标准的可透视的网线图时,曲面的颜色就没有(命令shading控制渲染模式)。
当前的色图决定线的颜色。
用法 mesh(X,Y,Z) 画出颜色由c指定的三维网格图,所以和曲面的高度相匹配,1.若X与Y均为向量,length(X)=n,length(Y)=m,而[m,n]=size(Z),空间中的点 (X(j),Y(I),Z(I,j)) 为所画曲面网线的交点,分别地,X对应于z的列,Y对应于z的行。
2.若X与Y均为矩阵,则空间中的点 (X(I,j),Y(I,j),Z(I,j))为所画曲面的网线的交点。
mesh(Z) 由[n,m] = size(Z)得,X =1:n与Y=1:m,其中z为定义在矩形划分区域上的单值函数。
mesh(…,C) 用由矩阵c指定的颜色画网线网格图。
Matlab对矩阵c中的数据进行线性处理,以便从当前色图中获得有用的颜色。
mesh(…,PropertyName’,PropertyValue, …) 对指定的属性PropertyName设置属性值Pr opertyValue,可以在同一语句中对多个属性进行设置。
h = mesh(…) 返回surface图形对象句柄。
运算规则:1.数据X,Y和z的范围,或者是对当前轴的XLimMode,YLimMode和ZLimMode属性的设置决定坐标轴的范围。
命令aXis可对这些属性进行设置。
2.参量c的范围,或者是对当前轴的Clim和ClimMode属性的设置(可用命令caxis进行设置),决定颜色的刻度化程度。
刻度化颜色值作为引用当前色图的下标。
3.网格图显示命令生成由于把z的数据值用当前色图表现出来的颜色值。
第八第八章章 SIMULINK SIMULINK 交互式仿真集成环境交互式仿真集成环境8.1 引导SIMULINK 是一个进行动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包。
它可以处理的系统包括:线性、非线性系统;离散、连续及混合系统;单任务、多任务离散事件系统。
在SIMULINK 提供的图形用户界面GUI 上,只要进行鼠标的简单拖拉操作就可构造出复杂的仿真模型。
它外表以方块图形式呈现,且采用分层结构。
从建模角度讲,这既适于自上而下(Top-down )的设计流程(概念、功能、系统、子系统、直至器件),又适于自下而上(Bottum-up ) 逆程设计。
从分析研究角度讲,这种SIMULINK 模型不仅能让用户知道具体环节的动态细节,而且能让用户清晰地了解各器件、各子系统、各系统间的信息交换,掌握各部分之间的交互影响。
在SIMULINK 环境中,用户将摆脱理论演绎时需做理想化假设的无奈,观察到现实世界中摩擦、风阻、齿隙、饱和、死区等非线性因素和各种随机因素对系统行为的影响。
在SIMULINK 环境中,用户可以在仿真进程中改变感兴趣的参数,实时地观察系统行为的变化。
由于SIMULINK 环境使用户摆脱了深奥数学推演的压力和烦琐编程的困扰,因此用户在此环境中会产生浓厚的探索兴趣,引发活跃的思维,感悟出新的真谛。
在MATLAB6.x 版中,可直接在SIMULINK 环境中运作的工具包很多,已覆盖通信、控制、信号处理、DSP 、电力系统等诸多领域,所涉内容专业性极强。
本书无意论述涉及工具包的专业内容,而只是集中阐述:SIMULINK 的基本使用技法和相关的数值考虑。
节8.1虽是专为SIMULINK 初学者写的,但即便是熟悉SIMULINK 以前版本的读者也值得快速浏览这部分内容,因为新版的界面、菜单、工具条、模块库都有较大的变化。
第8.2节比较详细地阐述建模的基本操作:通用模块的具体化设置、信号线勾画、标识、模型窗参数设置。
MATLAB绘图与图形处理人们很难从一大堆原始的数据中发现它们的含义,而数据图形恰能使视觉感官直接感受到数据的许多内在本质,发现数据的内在联系。
MATLAB可以表达出数据的二维,三维,甚至四维的图形。
通过图形的线型,立面,色彩,光线,视角等属性的控制,可把数据的内在特征表现得淋漓尽致。
下面我们分别介绍图形的命令。
7.1 二维图形7.1.1 基本平面图形命令命令1 plot功能线性二维图。
在线条多于一条时,若用户没有指定使用颜色,则plot循环使用由当前坐标轴颜色顺序属性(current axes ColorOrder property)定义的颜色,以区别不同的线条。
在用完上述属性值后,plot又循环使用由坐标轴线型顺序属性(axes LineStyleOrder property)定义的线型,以区别不同的线条。
用法plot(X,Y) 当X,Y均为实数向量,且为同维向量(可以不是同型向量),X=[x(i)],Y=[y(i)],则plot(X,Y)先描出点(x(i),y(i)),然后用直线依次相连;若X,Y为复数向量,则不考虑虚数部分。
若X,Y均为同维同型实数矩阵,X = [X(i)],Y = [Y(i)],其中X(i),Y(i)为列向量,则plot(X,Y)依次画出plot(X(i),Y(i)),矩阵有几列就有几条线;若X,Y中一个为向量,另一个为矩阵,且向量的维数等于矩阵的行数或者列数,则矩阵按向量的方向分解成几个向量,再与向量配对分别画出,矩阵可分解成几个向量就有几条线;在上述的几种使用形式中,若有复数出现,则复数的虚数部分将不被考虑。
plot(Y) 若Y为实数向量,Y的维数为m,则plot(Y)等价于plot(X,Y),其中x=1:m;若y 为实数矩阵,则把y按列的方向分解成几个列向量,而y 的行数为n,则plot(Y)等价于plot(X,Y)其中x=[1;2;…;n];在上述的几种使用形式中,若有复数出现,则复数的虚数部分将不被考虑。
基于Matlab的图像预处理算法实现目录第一章绪论 (1)1.1何谓数字图像处理 (1)1.2数字图像处理的特点及其应用 (1)1.2.1 数字图像处理的特点 (1)1.2.2图像预处理的内容 (2)1.2.3 数字图像处理的应用 (3)1.3MATLAB (4)1.3.1 matlab简述 (4)1.3.2 matlab处理图像的特点 (5)第二章数字图像处理的灰度直方图 (6)2.1灰度的定义 (6)2.2直方图定义 (6)2.2.1直方图的典型用途 (6)2.2.2灰度直方图的计算 (7)2.2.3图像直方图实现代码 (7)2.3直方图均衡 (8)2.3.1 直方图均衡原理 (8)2.3.2直方图均衡的实现 (8)第三章图像平滑与图像锐化 (12)3.1图像的平滑 (12)3.1.1领域平均法基础理论 (12)3.1.2算法实现 (13)3.2图像锐化 (15)3.2.1图像锐化的目的和意义 (15)3.2.2图像锐化算法 (16)3.2.3图像锐化的实现代码 (16)第四章图像噪声与噪声的处理 (19)4.1噪声的概念 (19)4.2图像噪声对图像的影响 (19)4.3噪声来源 (19)4.4噪声图像模型及噪声特性 (20)4.4.1 含噪模型 (20)4.4.2 噪声特性 (21)4.5图像二值化 (21)4.5.1理论基础 (21)4.5.2图像二值化的实现代码 (21)4.6二值图像的去噪 (22)4.6.1理论基础 (23)4.6.2二值图像去噪的实现代码 (23)第五章结论 (25)参考文献 (26)第一章绪论1.1何谓数字图像处理数字图像处理(Digital Image Processing),就是利用数字计算机或则其他数字硬件,对从图像信息转换而得到的电信号进行某些数学运算,以提高图像的实用性。
例如从卫星图片中提取目标物的特征参数,三维立体断层图像的重建等。
总的来说,数字图像处理包括点运算、几何处理、图像增强、图像复原、图像形态学处理、图像编码、图像重建、模式识别等。
第八章回归分析方法当人们对研究对象的内在特性和各因素间的关系有比较充分的认识时,一般用机理分析方法建立数学模型.如果由于客观事物内部规律的复杂性及人们认识程度的限制,无法分析实际对象内在的因果关系,建立合乎机理规律的数学模型,那么通常的办法是搜集大量数据,基于对数据的统计分析去建立模型。
本章讨论其中用途非常广泛的一类模型——统计回归模型。
回归模型常用来解决预测、控制、生产工艺优化等问题。
变量之间的关系可以分为两类:一类叫确定性关系,也叫函数关系,其特征是:一个变量随着其它变量的确定而确定。
另一类关系叫相关关系,变量之间的关系很难用一种精确的方法表示出来.例如,通常人的年龄越大血压越高,但人的年龄和血压之间没有确定的数量关系,人的年龄和血压之间的关系就是相关关系。
回归分析就是处理变量之间的相关关系的一种数学方法。
其解决问题的大致方法、步骤如下:(1)收集一组包含因变量和自变量的数据;(2)选定因变量和自变量之间的模型,即一个数学式子,利用数据按照最小二乘准则计算模型中的系数;(3)利用统计分析方法对不同的模型进行比较,找出与数据拟合得最好的模型;(4)判断得到的模型是否适合于这组数据;(5)利用模型对因变量作出预测或解释。
应用统计分析特别是多元统计分析方法一般都要处理大量数据,工作量非常大,所以在计算机普及以前,这些方法大都是停留在理论研究上.运用一般计算语言编程也要占用大量时间,而对于经济管理及社会学等对高级编程语言了解不深的人来说要应用这些统计方法更是不可能.MATLAB等软件的开发和普及大大减少了对计算机编程的要求,使数据分析方法的广泛应用成为可能。
MATLAB统计工具箱几乎包括了数理统计方面主要的概念、理论、方法和算法。
运用MATLAB统计工具箱,我们可以十分方便地在计算机上进行计算,从而进一步加深理解,同时,其强大的图形功能使得概念、过程和结果可以直观地展现在我们面前。
本章内容通常先介绍有关回归分析的数学原理,主要说明建模过程中要做的工作及理由,如模型的假设检验、参数估计等,为了把主要精力集中在应用上,我们略去详细而繁杂的理论。
课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:刘新华工作单位:信息工程学院题目: MATLAB仿真软件进行图像的输入、输出和格式变换初始条件:①仿真软件matlab②数字信号处理与图像处理基础知识。
要求完成的主要任务:MATLAB仿真软件进行图像的输入、输出和格式变换。
要求:读取、保存和显示不同格式的图像,并进行图像格式的相互变换如索引图像、灰度图像、RGB图像和二值图像的相互转换时间安排:第14周:理论讲解.第15周:理论设计. 仿真调试.撰写试验报告,准备答辩第16周:答辩指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录1 图像文件格式及图像类型 (1)1.1 MATLAB支持的几种图像文件格式: (1)1.2 MATLAB几种图像类型 (1)2 图像的输入 (5)2.1从图形图像上读取数据 (5)3 图像的输出 (7)3.1以图像形式输出(图像的显示) (7)3.1.1索引图像的显示 (7)3.1.2灰度图像的显示 (9)3.1.3二值图像的显示 (10)3.1.4 RGB图像的显示 (11)3.2以图像文件的形式输出(图像文件形式之间的转换) (11)4 图像的保存 (13)5 图像类型转换 (14)5.1 RGB转换成灰度图像 (14)5.2 灰度图像转换为索引图像 (15)5.3 灰度图像转化为二值图像 (16)5.4 RGB图像转化为索引图像 (17)课设总结 (19)参考文献 (20)摘要MATLAB是集数值计算,符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算语言。
作为强大的科学计算平台,它几乎能够满足所有的计算需求。
MATLAB 本身就是功能强大的数据可视化工具,可以通过各种形式显示分析数据,例如灰度直方图、等高线、蒙太奇混合、像素分析、图层变换以及材质贴图等。
利用可视化的图形,不仅能够评估图形图像的特性,还能够分析图像中的色彩分布等情况。
本次课程设计介就是Matlab环境下的一些最基本的图像处理操作,如读取、保存和显示不同格式的图像,并进行图像格式的相互变换如索引图像、灰度图像、RGB图像和二值图像的相互转换AbstractMATLAB is a scientific computing language that adds the function of numerical computing and graphics processing, symbols together. As a powerful scientific computing platforms, it can almost satisfy all the calculations that needs. MATLAB itself is a powerful tool of data visualization that can display data through various forms, such as graylevel histogram, contours, montage mixing, pixel analysis, the layer texture and transformation. With visual graphics, it can not only evaluate image characteristics, but also analyze the distribution of color image.The purpose of the practice of introducing Matlab environment is the most basic of some image processing operations, such as read, write, image information and image format, size and gray telescopic; etc. Through the experiment mastery of image histograms depicts method, deepen the histogram image feature and the relationship between the shape of understanding,and to deepen the understanding of histogram equalization algorithm.1 图像文件格式及图像类型1.1 MATLAB支持的几种图像文件格式:⑴JPEG(Joint Photogyaphic Expeyts Group):一种称为联合图像专家组的图像压缩格式。
Matlab程序设计Matlab Program Design一、课程基本情况课程类别:专业任选课课程学分:2学分课程总学时:32学时,其中讲课:24学时,实验(含上机):8学时课程性质:选修开课学期:第4学期先修课程:计算机基础,高等数学,线形代数适用专业:电子科学与技术教材:MATLAB程序设计教程,中国水利水电出版社,刘卫国,2010,第2版开课单位:电子与信息工程学院电子科学与技术系二、课程性质、教学目标和任务MATLAB程序设计是电子与电气信息类相关专业的专业任选课程之一。
MATLAB是由MathWorks 公司1985 年推出的一种面向科学与工程的计算软件,它具有极强的数值计算、图形文字处理、数据分析、动态仿真、信号处理等功能,涉及了数值分析、自动控制、信号处理、图像处理等十几个领域的计算和图形显示,功能强大。
因此,将MATLAB引入教学,强化应用能力培养,学生在学习专业基础课程时,增加工程应用背景,在打好专业基础的同时,提高学生的应用、创新意识。
通过本课程的学习,使学生学习和掌握如何利用MATLAB对所学理论、原理和方法进行计算机仿真,通过仿真,加深对所学知识的理解和掌握,解决学习相关课程中遇到的抽象问题,为后续专业课程的学习奠定基础。
通过工程软件在电气类专业基础课程的应用,提高学生动手能力、分析问题与解决问题的能力,到达对学生的工程意识培养的目的。
三、教学内容和要求第1章MATLAB系统环境(2学时)(1 )了解MATLAB的影响及其开展历史和MATLAB 7.0的主要功能;(2)理解MATLAB 7.0的运行环境与安装过程,熟悉菜单栏、工具栏的使用;( 3)掌握命令窗口、历史记录窗口、当前目录窗口的使用方法;重点:命令窗口、历史记录窗口、当前目录窗口的使用方法;难点:MATLAB 7.0的辅助局部和MATLAB的数学函数库。
第2章MATLAB数据及其运算(2学时)(1 )了解元胞数组、结构与结构数组;( 2)理解一、二维数组的创立方法;( 3)掌握数值表示、变量表达式、矩阵的表示、字符串矩阵的算术运算、数组运算;重点:矩阵线性运算;创立数组、数组的算术运算;难点:数组运算。