信息与计算科学专业学年论文

1、matlab的画图技巧应用学生姓名：冯一宸 学号：3091342130 指导教师：林亮摘要：在当今高度信息化的社会中，图像是人类获取信息的最重要的来源之一。随着计算机技术的高 速发展，图像技术与计算机技术的不断融合，产生了一系列图像处理软件，如vc、matlab,这些软件的 广泛应用给图像技术的迅速发展提供了强大的支持。matlab画图功能非常强，应用于统计学，地质物理 ,和数学运算等多个领域，可以说有图的地方都与matlab的画图有关，在此我想通过我所学习到的知识 将画图技巧分四个方面进归纳和展示，便于使用者找到应用方向。关键词：基本的几何图形界面设计数学运算图像处理本文主要内容构架图：ma

2、tlao的ib图技巧应川界面设计 笊本的丿听却数学运算图像处理图像反转灰度线性变换线性平滑滤波器膨胀和腐蚀处理二研究背景及其平台工具:1研究背景：各类的图片处理软件发展也相当快。从最早的windows自带的 画图工具，到现在比较专业、功能强大的ps,比较容易上手的美图秀秀等等 o matlab是国际公认最优秀的科技应用软件之一，具有数据可视化功能强、编程 简单、可操作性强等特点，而且配有功能强大、专业函数丰富的图像处理工具箱, 是进行图像处理方面工作必备的软件工具。信息化社会屮，图片是人们获取信息 的一个重耍途径。2.平台工具针对日前世界上流行的大量软件和开发工具，经过认真分析其优缺点，结合企

3、业进销 存管理系统的需要和目前的磧件环境，选用matlab作为本软件的开发工具。作为数字图像处理的开发软件，matlab是一个非常理想的选择。matlab是矩阵实验 室（matrix laboratory）的简称，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，主耍包 括matlab和simulink两大部分。对比传统的编程语言，matlab可以更快地解决基数计算问题；广泛地应用于信号和 图像处理、通信、控制系统设计、测量和测试、财务建模和分析以及计算生物学等众多领 域；附加的工具箱（matlab函数集）扩展了 m

4、atlab环境，可用于解决这些应用领域内特 定类型的问题。更重要得是，使用matlab编程或开发算法的速度将大大提高，这得益于 matlab无须执行诸如声明变量、指定数据类型以及分配内存等低级管理任务，例如很多 情况下，用户无需使用for循环。因此，一行matlab代码经常等效于几行c/c+代码。 同时，matlab述提供了传统编程语言的所有功能，包括算法运算符、流控制、数据结构、 数据类型、面向对象编程（oop）以及调试功能。利用matlab,无须执行编译和链接即可 一次执行一个或一组命令，这样就可以迅速迭代到最佳解决方案。它简单易学、效率高， 且功能强大，与同类软件相比，具有以下特点：1）

5、高效的数值计算及符号计算功能，能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来；2）具有完备的图形处理功能，实现计算结果和编程的可视化；3）友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言，使学者易于学习和掌握；4）功能丰富的应用工具箱（如信号处理工具箱、通信工具箱等），为用户提供了大量方 便实用的处理工具。simulink是matlab的重要组件之一，它是用于动态系统和嵌入式系统的多领域 仿真和基于模型的设计工具。对各种时变系统，包括通信、控制、信号处理、视频处 理及图像处理系统，simulink提供了交互式图形化环境和可制定模块库來对其进行设 计、仿真、执行和测试。在该环境中，只要通过简单直观的鼠标操作，

6、就可以轻而易 举地构造出复杂的仿真系统。在simulink屮可使用大量的预定义模块快速地推导、建 模以及维护系统模块图。simulink提供层次化建模、数据管理、定制子系统工具，无 论工程师的系统有多复杂，都可以轻松完成简明精确的模型描述。构架在simulink 基础之上的其他产品扩展了 simulink多领域建模功能，也提供了用于设计、执行、验 证和确认任务的相应工具。simulink与matlab紧密集成，可以直接访问matlab屮大量的工具来进行算法研 发、仿真的分析和可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数的测试 数据的定义。调用matlab函数来继承matlab代码从而用

7、于数据分析与可视化。值得 一提的是simulink的代码重用功能，在simulink环境下，用户可使用embedded matlab 来设计嵌入式算法模块，然后与其他模块一起完成代码生成，实现预先的功能；另一 种方法是在模型中创建口定义模块，直接集成手写的c/fortran/ada代码。三详细内容：1基本的几何图形:1.1基本颜色和注释:介绍：人们在观察数据图形的时候，往往会因为图形交错很难分清楚每个图形 和它对应的内容。matlab通过颜色，注释和符号的标记可以区分图形中的数据, 将错乱的内容进行较为清晰的分类和比较，给使用者提供了便利。字元颜色字兀图线型态y黄色1*1/、k黑色o圆w白色x

8、 xb蓝色+ +g绿色* *r红色-实线c亮青点线m镒紫点虚线-虚线注解xlabel('input value*); % x 轴注解ylabel('function value1); % y 轴注解title('two trigonometric functions'); % 图形标题legend('y = sin(x)vy = cos(x)'); % 图形注解grid on; %显示格线1.2基本的统计类图形绘制：121柱状图，饼图，区域图(应用于直观的数据比较)：介绍：数据在分析比较的时候，往往需耍图形作为辅助工具，因为它可以很直 观的表现出

9、数据的增减幅度，所占比重等一些可寻的数据规律。便于人们在观 察数据的时候能够更清晰更准确更直观地理解变化的规律。柱状图适用于数据 的増减，比如人口或者经济随时间或地点变化而増减的幅度。饼图适用于一类 数据的百分比值，比如商店各类物品占总额的比例。区域图则适用于更复杂更 连续的数据变化，比如下图的销售量变化，柱状图只能标示准确到每一年的数 据，这样的表示就很单一，而区域图形能表示某一段时间内的连续的变化，将 数据更精细化准确化。效果展示：柱状图：饼图:商品一:28%商品二：32%1.2.2视角调整图：介绍：同一图像观察的角度不同观察的结果就有不同，人们在研究图像的时候 需要通过多个视角进行比较和

10、分析，视角调整主要功能是将原图通过不同角度 的旋转得到图形以满足人们对图像的处理和研究，本小节还运用到了 subplot 命令，实现了多个图形容纳于一个窗口的功能。效果展示:视角调整图:figureli十_:y-axis -5 -5 x-axisfigure2figure3y-axis 巧巧 x-axiss_xezfigure41. 2. 3交互式图形（利用若干的数据点简单的估计出数据变化的规律）:介绍：分析数据的关键在于对变化规律的总结，这也是统计学最核心的部分。交互式图形能够将一系列变化的数据点连接起来，显示出和应的变化规律，便于使用者对己知数据的理解和未知数据的估计。2界面设计：2.1图

11、形效果的添加，颜色的修改和绘制不同函数曲线的用户界面: 介绍：图形效果添加：-1 -1一| "i漫反射强寒11 i2d关闭绘制不同函数曲线的用户界面:颜色的修改:图形色彩改变自变量x绿色蓝色2.2菜单界面（弹出菜单，删除控制按钮和uimenu菜单的应用）: 弹出菜单：删除控制对比:开关按钮的使用开关按钮的使用uimenu 菜单:2. 3简单的计算工具（计算器和日期査询）: 计算器：©加运算os退出日期查询:2011隼3月3日查找的日須为thursday该日处于第8周幵始关闭3数学运算：引言：在数学计算中很许多复杂的数值分析和处理,matlab在数学运算方面的应用能够对数值的

12、运算 简单化，准确化，标准化。31插值算法类（拉格朗日插值，newton插值和三次样条插值法）：拉格朗日插值：拒恪购日插值i逞養竝 i牛顿插值:三次样条插值:第一节第二节3.00关闭i3. 2函数曲线图（傅立叶函数曲线，peaks函数曲线和radon函数变换）: 傅立叶函数曲线：peaks函数曲线:ao22ao202原始图像关闭4像处理:引言：人们拍摄或转载到的图像一开始肯定会有些许不满，他们想通过删减，修饰甚至反转等一系列 的方法进行处理以达到自己理想中的效果，mat lab图像处理方面就能满足大家的需求。4.1图像反转：4. 2灰度线性变换:250100150200100200300100

13、200300线性变换图像1 0.550100150200250100200300线性变换图豫3 0.74. 3线性平滑滤波器:原始图像添加椒盐嗓芦的图像3与模板平灣滤波摸板平滑滤波4. 4膨胀和腐蚀处理:7*7模板平潛滤波9p模板平濟滤波参考文献1 周开利,邓春晖.matlab基础及其应用教程.isbn978-7-301-11442-1/tp. 0892, 2007年3月2 艾冬梅，李艳晴，张丽静，刘琳.matlab与数学实验.机械工业岀版社，出版年：2011年2月.3 周本虎，matlab与数学实验，北京：中国林业出版社，2007。4 王正林，精通matlab7.0,北京：电子工业岀版社，2

14、007o致谢：林亮老师matlab application drawing skillsstudent: fengyichen id: 309134213()teacher： linliangabstract： matlab drawing is very strong, applied statistics geology, physics, and mathematics and other fields, can be said that there are pictures of places and matlab drawing on, and i want to learn the

15、 knowledge i will be drawing skill points summarized into four areas and display, due to its limited knowledge, the content will be a little less coverage. for reference onlyfunction tiaoxingho = figure ( 1 toolbar 1, 1 none 1,.* position', 200 50 450 4 50,.* name ' ,条形');subplot(2,1,1)x

16、=521873986555432；bar (x)xlabel ( x轴')； ylabel('y轴!);function bingtuh0 = figure(1 too丄bar 1, 1 none', 'position'z 200 150 450 250.1 name 1 , 1 饼图 1 );t=542135;685435;452512;486845;685469;x=sum(t);h=pie (x);textobjs = findobj(h, 1 type' , 1 text1);strl=get(textobjs, 1 string 1);vall=get(textobjsz 1 extent1);oldext = cat(1z vail : );names= '商品一，汀商品二'商品三* ;str2=strcat(names,strl);set(textobjs