Matlab及其應用-曲線擬合與圖像處理課件

1、Matlab及其應用-曲線擬合與圖像處理報告人：L X2014.04.15報告內容介紹Matlab的用途和特點Matlab擬合工具箱CftoolMatlab圖像處理Matlab 簡介MATLAB是matrix&laboratory兩個詞的組合(矩陣實驗室)。美國mathworks公司發(fā)布的主要面對科學計算、可視化以及交互式程序設計的高科技計算環(huán)境。簡單易學，編程效率高，學習它不需要任何編程基礎，國際公認的最優(yōu)秀的工程應用開發(fā)環(huán)境。Matlab 簡介 MATLAB在各領域做什麼工業(yè)研究與開發(fā)。數學教學，特別是線性代數。數值分析和科學計算方面的教學與研究。電子學、控制理論和物理學等工程和科學學科方

2、面的教學與研究。經濟學、化學和生物學等計算問題的所有其他領域中的教學與研究。Matlab 簡介歐美各高等院校，Matlab已經成為所有理工科專業(yè)（甚至部分文科專業(yè)）的大學生、碩士生、以及博士生必須掌握的基本技能。國內，Matlab得到廣泛的應用和重視。自19屆(2010年)全國大學生數學建模競賽開始，特設置Matlab創(chuàng)新獎作為該競賽最高的獎項之一，鼓勵大學生在建模競賽中的創(chuàng)新思維。 Matlab 簡介易學易用的MatlabMatlab 是一個交互式軟件系統 輸入一條命令，立即就可以得到該命令的運行結果 例：繪制一個球，并對圖形作簡單處理 代碼： sphere axis off shading

3、 interp 交互式 數值計算 符號計算 繪圖功能 Toolbox Simulink GUI7 Matlab 簡介易學易用的Matlab數值計算輕松求解 (數值方程求解、數值積分、矩陣運算等) 如求解方程 x2-5x+6=0 的解 代碼： solve(x2-5*x+6=0) 如求 2x+3 在0,5上的積分 代碼： quad(x)2*x+3,0,5) 如求以下線性方程組的解 2x+3y+6z=5 5x-7y+9z=10 8x-10y-5z=2代碼：A=2 3 6;5 -7 9;8 -10 -5B=5 10 2C=B/A 交互式 數值計算 符號計算 繪圖功能 Toolbox Simulink

4、GUI8 Matlab 簡介強大的Matlab強大的繪圖功能(二維、三維、云圖、等高線圖、光等)Peaks函數圖形的多種描述方法Matlab的logo 點光源點光源 交互式 數值計算 符號運算 繪圖功能 Toolbox Simulink GUI10 Matlab 簡介強大的MatlabMatlab 豐富強大的工具箱數理統計工具箱 圖像處理工具箱計算機視覺工具箱通訊工具箱控制系統工具箱財政金融工具箱優(yōu)化設計工具箱小波分析工具箱 神經網絡工具箱數據擬合工具箱偏微分工具箱系統辨識工具箱并行計算工具箱模糊邏輯工具箱魯棒控制工具箱信號處理工具箱 交互式 數值計算 符號運算 繪圖功能 Toolbox Si

5、mulink GUI11 Matlab 簡介強大的MatlabMatlab強大的Simulink動態(tài)仿真系統 交互式 數值計算 符號運算 繪圖功能 Toolbox Simulink GUI12 Matlab 簡介強大的MatlabMatlab與C/C+/Fortran混合編程Matlab與word/excel/ppt交互使用Matlab與Ansys/Abaqus相互調用 14 Matlab 簡介有趣的Matlab 俄羅斯方塊 (Russia block)15 Matlab簡介有趣的Matlab 產生隨機圓17 Matlab簡介有趣的MatlabMatlab定時關閉電腦 dos(at xx:xx

6、 shutdown -s)Matlab打開文件 winopen(文件名+后綴)Matlab運行計算機中的系統命令 system(Command)18 Matlab的曲線擬合(Cftool)所謂擬合是指已知若干離散數據點，通過調整某函數的若干待定系數，使得該函數與已知點集的差別(最小二乘意義)最小。Matlab的擬合工具箱(cftool)版本Matlab R2011b19 Matlab的曲線擬合(Cftool)打開方式：在命令窗口輸入“cftool”，然后運行打開。通過依次單擊Matlab界面的“start”“toolboxes”-“Curve Fitting”“Curve Fitting to

7、ol”打開。20 Matlab的曲線擬合(Cftool)擬合步驟：導入實驗數據，建立變量x，y打開cftool在cftool面板上對應選擇x，y21 Matlab的曲線擬合(Cftool)擬合步驟：選擇擬合函數Matlab自動擬合6 擬合較復雜時，可設定初始值和范圍等 Polynomial(多項式)Exponential(指數函數)Power(冪函數)Smoothing Spline(平滑)Custom Equation(自定義)22 Matlab的曲線擬合(Cftool)結果保存與輸出：保存至工作空間并繪圖 菜單欄“Fit”“Save to workspace” plot(fittedmod

8、el,xdata,ydata) 24 Matlab的圖像處理(Cftool)演示舉例25 Matlab的圖像處理 Matlab常用的圖像處理函數：imread 圖像讀取imwrite 圖像寫入imshow/image 圖像顯示immovie 創(chuàng)建動畫zoom 圖像縮放imfinfo 圖像信息查詢imcrop 圖像裁剪imresize 改變圖像尺寸imrotate 圖像旋轉.rgb2gray 灰度轉換imadjust 圖像增強histeq 直方圖增強edge 邊緣檢測imnoise 圖像加噪imfill 圖像填充im2bw 圖像二值化imopen 圖像開運算imclose 圖像關運算27I=im

9、read(football.jpg);imshow(I)imshow(I(:,:,1 2 3)imshow(I(:,:,3 2 1) imshow(I(:,:,1 3 2)bw=zeros(20,20); bw(2:2:18,2:2:18)=1;figure,imshow(bw)figure,imshow(bw),truesize(100 100)figure,imshow(bw,notruesize)如果圖像太小，顯示很小，不利于瀏覽，這是可是采用truesize來進行調整 Matlab的圖像處理二值圖黑白對換顯示bw=imread(circbw.tif);imshow(bw)figure,

10、imshow(bw) Matlab的圖像處理圖像尺寸的調整load woman2figureimshow(X,map)X1 = imresize(X,2);figureimshow(X1,);X2 = imresize(X,3);figureimshow(X2,);X3 = imresize(X,4);figureimshow(X3,); Matlab的圖像處理圖像的旋轉I,map = imread(kids.tif);J = imrotate(I,35);subplot(1,2,1)imshow(I,map)subplot(1,2,2)imshow(J,map) Matlab的圖像處理圖像剪

11、裁I,map = imread(kids.tif);imshow(I,map)imcrop Matlab的圖像處理直方圖均衡化處理 Matlab的圖像處理圖像中斑點的去除 Matlab的圖像處理I=imread(eight.tif);J=imnoise(I,salt & pepper,0.06);subplot(221),imshow(I),title(原圖)subplot(222),imshow(J),title(含斑點的圖)H = fspecial(average);am = imfilter(J,H);subplot(223),imshow(am),title(均值)zm=medfilt

12、2(J);%中值subplot(224),imshow(zm),title(中值) Matlab的圖像處理圖像的邊緣檢測edge(I)I=imread(coins.png); BW1 = edge(I,roberts);BW2 = edge(I,sobel);BW3 = edge(I,log);figuresubplot(221),imshow(I),title(原圖)subplot(222),imshow(BW1),title(roberts算子)subplot(223),imshow(BW2),title(sobel算子)subplot(224),imshow(BW3),title(laplacian算子) Matlab的圖像處理 Matlab的圖像處理圖像間的運算 Matlab的圖像處理I=imread(rice.tif);J=imread(cameraman.tif); k=imadd(I,J); Matlab的圖像處理圖像間的加運算 Matlab的圖像處理示例1：Lena_example Matlab的圖像處理示例2： Matlab更改圖像背景顏色42 小結Matlab的學習方法邊學邊用，自己動手，舉一反三?？匆恍┙浀涞摹?yōu)秀的程序，完全弄懂它并學習其編程思路和技巧。多看幫助文件，這是一本很好的參考書!記住：M