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1、MATLAB图像处理介绍第2章MATLAB图像处理工具箱本章教学安排2学时讲解内容:Matlab简介。Matlab中常用的基本命令。图像处理工具箱介绍Matlab处理的图像类型和文件格式。Matlab图像的基本操作。2.1Matlab简介MATLAB名字是MatrixLaboratory的意思。由美国的MathWorks公司出品,它的基本数据单位是矩阵。它的指令表达式与数学,工程中常用的形式十分相似,故用它来解决问题比用C,Fortran等语言完成相同的事情简捷的多。在大学,数学,工程学,科学的介绍性课程和高级性课程中,MATLAB是标准的教学工具
2、。在工厂,MATLAB是高生产率研究发展和分析的可选择的工具。MATLAB是一种直观性的语言和专业运算的环境。它已成为工程计算机方面世界上公认的标准。它被用于各种各样的应用领域,包括信号和图像处理,控制系统,设计,地球与生命科学,金融与经济,还有仪器测试。MATLAB的主要特点包括:①快速准确的数字运算;②图形可视化并用于分析数据;③交互式语言和编程环境;④图形用户界面设计的工具;⑤可结合一些外部应用程序,包括C、C++、Fortran、Java、COM部分和Excel;⑥支持来自文件和外部设备的输入数据,且支持用低标准的文件的输入输出(加上附加的
3、产品对入数据库和附加硬件的访问(存取)产生附加的产品);⑦把MATLAB的应用转到带有编译器的C和C++。由于直接内嵌了大量的优化数学程序,MATLAB使工程师和科学家能够专注于自己实质性的工作,避免了耗时的寻找﹑开发﹑调试以及维护代码的工作。2.2Matlab中常用的基本命令。(1)矩阵生成①一般矩阵的生成对于一般的矩阵MATLAB的生成方法有多种。最简单的方法是从键盘直接输入矩阵元素。直接输入矩阵元素时应注意:各元素之间用空格或逗号隔开,用分号或回车结束矩阵行,用中括号把矩阵所有元素括起来。例1-1在工作空间产生一个3×3矩阵A可用MATLA
4、B语言描述如下:A=[123;456;789]或A=[123456789]运行结果:A=123456789②特殊矩阵的生成对于特殊的矩阵可直接调用MATLAB的函数生成。用函数zeros生成全0矩阵:格式B=zeros(m,n)生成m×n的全0阵。用函数ones生成全1矩阵:格式B=ones(m,n)生成m×n的全1阵。用函数eye生成单位阵:格式B=eye(m,n)生成m×n的单位矩阵,其中对角线元素全为1,其他元素为0。用函数rand生成随机矩阵:格式B=rand(m,n)生成m×n的随机矩阵。③矩阵中的元素值和线性代数一样
5、,我们可采取下标来表述矩阵元素,同时也可以利用下标对矩阵元素进行修改。例如对例1-1中的矩阵A,如果输入A(4)则显示:ans=2若输入A(1,2),结果仍为:ans=2可见矩阵是按列存储的。若输入A(1,2)=6,显示结果为:A=163456789若要选取A的第二行,可以输入A(2,:),则显示ans=456(2)矩阵的运算矩阵的运算有基本运算和函数运算两种类型。基本运算包括矩阵的加、减、乘、除、乘方、求转置、求逆等,其主要特点是通过MATLAB提供的基本运算符+、-、*、/()、^等即可完成。例1-2矩阵的基本运算。A=[1,2,3;4,5
6、,6]B=[6,5,4;3,2,1]C=A+B%计算两个矩阵的和D=B'%计算矩阵B的转置E=A*D%做矩阵乘法,必须要满足矩阵乘法的基本要求%E应该是2阶方阵F=det(E)%求E的行列式值G=E^(-1)%求E的逆问题:设有矩阵A和B,试问A*B和A.*B的区别?(3)基本语句1)循环语句MATLAB的循环语句包括for循环和while循环两种类型。①for循环语法格式:for循环变量=起始值:步长:终止值循环体end②while循环语法格式:while表达式循环体end其执行方式为:若表达式为真(运算值非0),
7、则执行循环体;若表达式为假(运算结果为0),则退出循环体,执行end后的语句。2)条件转移语句条件转移语句有if和switch两种。①if语句;MATLAB中if语句的用法与其他高级语言相类似,其基本语法格式有以下几种:格式一:if逻辑表达式执行语句end格式二:if逻辑表达式执行语句1else执行语句2end格式三:if逻辑表达式1执行语句1elseif逻辑表达式2执行语句2end②switch语句switch语句的用法与其他高级语言相类似,其基本语法格式为:switch表达式(标量或字符串)case值1语句1
8、case值2语句2…otherwise语句nend(4)MATLAB函数①函数及其调用方法函数定义行:MA