数字图像处理与分析基础第四章Matlab

数字图像处理与分析基础黄爱民安向京骆力中国水利水电出版社新世纪电子信息与自动化系列课程改革教材ISBN7-5084-2930-3第四章Matlab图像处理基础数字图像处理与分析基础主要内容MALTLAB概述MATLAB使用中需要注意的问题MATLAB图像处理工具箱MATLAB图形接口（GUI）简介数字图像处理与分析基础4.1Matlab概述1、MATLAB2、语言特点3、Matlab软件构成4、主要功能数字图像处理与分析基础4.1.1什么是Matlab美国新墨西哥大学Cleve.Moler博士，20世纪70年代后期，Linpack和Eispic的接口程序，Linpack是解线性方程的Fortran程序库，Eispic是解特征值问题的Fortran程序库。接口程序命名为MATLAB（即matrix和laboratory的前三个字母的组合，意思是“矩阵实验室”）。数字图像处理与分析基础4.1.2MATLAB的特点界面友好，编程效率高语法规则更简单，编程特点更贴近人的思维，问题的提出和解答只需要用数学方式表达和描述功能强大集成了数值分析、矩阵计算、信号处理和图形显示等众多的功能数字图像处理与分析基础特点开放性、易扩展性所有的程序都不需要使用低层代码来编写许多新的软件包都是使用者提供的目前随着应用领域的扩大和爱好者的增加，它的功能越来越强大数字图像处理与分析基础4.1.3Matlab系统的构成主包、SIMULINK以及应用程序构成Matlab系统（主包）包括五个部分Matlab语言Matlab工作环境MATLAB图形处理系统Matlab数学函数库Matlab应用程序接口数字图像处理与分析基础1、MATLAB语言一种高级矩阵语言带有独特的数据结构、输入输出、流程控制语句和函数，并且是面向对象的高级语言。在工程计算方面具有无可比拟的优异性能。它集计算、数据可视化和程序设计于一体能将问题和解决方案以用户熟悉的数学符号表示出来数字图像处理与分析基础2、Matlab工作环境命令窗口是MATLAB提供给用户的操作界面，在命令窗口中，用户可以实现MATLAB的各种功能。M文件编辑器（M文件是MATLAB所特有的使用该语言编写的磁盘文件）是MATLAB为用户提供的用于编辑M文件的程序M文件调试器用于调试M文件的程序。MATLAB工作空间显示用户在MATLAB中通过命令行进行操作的变量集合的窗口。在线帮助文档数字图像处理与分析基础3、MATLAB图形处理系统形处理系统提供图形处理功能，用于工程计算结果的可视化。绘制二维图形绘制三维图形及交互式观看定制图形用户界面数字图像处理与分析基础4、Matlab数学函数库既有求和、正余弦计算等简单函数，也有“线性代数”中常见的各种矩阵运算、信号分析中的快速傅立叶变换等复杂函数。MATLAB数学函数通过两种方式提供给用户：(1)内部函数MATLAB内部数学函数是一些简单的函数，直接内置于MATLAB核心中，执行效率较高。(2)以M文件的形式提供的函数这种形式便于MATLAB不断增强功能，能够运用于越来越多的领域。执行效率相对低数字图像处理与分析基础5、Matlab应用程序接口（API）是一个让MATLAB语言同C、Fortran等其它高级语言进行交互的函数库，通过动态连接来读写MATLAB文件。（1）从MATLAB中调用C和Fortran程序；（2）从MATLAB中输入和输出数据；（3）在MATLAB和其它应用程序间建立客户/服务器关系数字图像处理与分析基础4.2MATLAB使用中需注意的问题MATLAB的数据类型MATLAB的基本编程数字图像处理与分析基础4.2.1Matlab的数据类型可运算的数据只有两种字符型（uint8），即为无符号数双精度型存储型只能存储数据，而不能参与数学运算int8、uint8、int16、uint16、int32、uint32等，。在基本数据类型的基础上，可以构建单元数组和结构。数字图像处理与分析基础1、矩阵的生成用于乘法运算的初始矩阵通常赋成“1”矩阵；用于加法运算的初始矩阵，通常赋成“0”矩阵。数字图像处理与分析基础0矩阵与数组（1）0矩阵（矩阵或数组的所有元素为0）的生成：A=zeros(n)，生成一个n个元素均为0的行矢量A；A=zeros(m,n)，生成一个m行n列的元素均为0的矩阵A，或用A=zeros([mn])；A=zeros(d1,d2,d3,…)返回一个维数为d1

d2d3…的所有元素为0的数组，或用A=zeros([d1d2d3…])；A=zeros(size(B))，

生成一个全0的矩阵A，它的尺寸与另一个矩阵B一致。数字图像处理与分析基础0数组与矩阵X=zeros(3)X=000 X=zeros(3,4) X= 0000 0000 0000数字图像处理与分析基础“1”矩阵或数组（2）1矩阵（矩阵或数组的所有元素为1）的生成：A=ones(n)，生成一个n个元素均为1的行矢量A；A=ones(m,n)，生成一个m行n列的元素均为1的矩阵A，或用A=ones([mn])；A=ones(d1,d2,d3,…)返回一个维数为d1

d2d3…的所有元素为1的数组，或用A=ones([d1d2d3…])；A=ones(size(B))，

生成一个全1的矩阵A，它的尺寸与另一个矩阵B一致。数字图像处理与分析基础1矩阵与数组A=ones(3,3,2)A(:，:，1)=111111111A(:，:，2)=111111111数字图像处理与分析基础2.5.3.