Matlab及其應(yīng)用-曲線擬合與圖像處理課件

1、Matlab及其應(yīng)用-曲線擬合與圖像處理報告人：L X2014.04.15報告內(nèi)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(xué)計算、可視化以及交互式程序設(shè)計的高科技計算環(huán)境。簡單易學(xué)，編程效率高，學(xué)習(xí)它不需要任何編程基礎(chǔ)，國際公認(rèn)的最優(yōu)秀的工程應(yīng)用開發(fā)環(huán)境。Matlab 簡介 MATLAB在各領(lǐng)域做什麼工業(yè)研究與開發(fā)。數(shù)學(xué)教學(xué)，特別是線性代數(shù)。數(shù)值分析和科學(xué)計算方面的教學(xué)與研究。電子學(xué)、控制理論和物理學(xué)等工程和科學(xué)學(xué)科方

2、面的教學(xué)與研究。經(jīng)濟(jì)學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)等計算問題的所有其他領(lǐng)域中的教學(xué)與研究。Matlab 簡介歐美各高等院校，Matlab已經(jīng)成為所有理工科專業(yè)（甚至部分文科專業(yè)）的大學(xué)生、碩士生、以及博士生必須掌握的基本技能。國內(nèi)，Matlab得到廣泛的應(yīng)用和重視。自19屆(2010年)全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽開始，特設(shè)置Matlab創(chuàng)新獎作為該競賽最高的獎項之一，鼓勵大學(xué)生在建模競賽中的創(chuàng)新思維。 Matlab 簡介易學(xué)易用的MatlabMatlab 是一個交互式軟件系統(tǒng) 輸入一條命令，立即就可以得到該命令的運行結(jié)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(shù)值計算 符號計算 繪圖功能 Toolbox Simulink GUI7 Matlab 簡介易學(xué)易用的Matlab數(shù)值計算輕松求解 (數(shù)值方程求解、數(shù)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(shù)值計算 符號計算 繪圖功能 Toolbox Simulink

4、GUI8 Matlab 簡介強(qiáng)大的Matlab強(qiáng)大的繪圖功能(二維、三維、云圖、等高線圖、光等)Peaks函數(shù)圖形的多種描述方法Matlab的logo 點光源點光源 交互式 數(shù)值計算 符號運算 繪圖功能 Toolbox Simulink GUI10 Matlab 簡介強(qiáng)大的MatlabMatlab 豐富強(qiáng)大的工具箱數(shù)理統(tǒng)計工具箱 圖像處理工具箱計算機(jī)視覺工具箱通訊工具箱控制系統(tǒng)工具箱財政金融工具箱優(yōu)化設(shè)計工具箱小波分析工具箱 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱數(shù)據(jù)擬合工具箱偏微分工具箱系統(tǒng)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(shù)值計算 符號運算 繪圖功能 Toolbox Si

5、mulink GUI11 Matlab 簡介強(qiáng)大的MatlabMatlab強(qiáng)大的Simulink動態(tài)仿真系統(tǒng) 交互式 數(shù)值計算 符號運算 繪圖功能 Toolbox Simulink GUI12 Matlab 簡介強(qiáng)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(diào)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(chǎn)生隨機(jī)圓17 Matlab簡介有趣的MatlabMatlab定時關(guān)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(jī)中的系統(tǒng)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(shù)據(jù)點，通過調(diào)整某函數(shù)的若干待定系數(shù)，使得該函數(shù)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(dǎo)入實驗數(shù)據(jù)，建立變量x，y打開cftool在cftool面板上對應(yīng)選擇x，y21 Matlab的曲線擬合(Cftool)擬合步驟：選擇擬合函數(shù)Matlab自動擬合6 擬合較復(fù)雜時，可設(shè)定初始值和范圍等 Polynomial(多項式)Exponential(指數(shù)函數(shù))Power(冪函數(shù))Smoothing Spline(平滑)Custom Equation(自定義)22 Matlab的曲線擬合(Cftool)結(jié)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(shù)：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(zhuǎn).rgb2gray 灰度轉(zhuǎn)換imadjust 圖像增強(qiáng)histeq 直方圖增強(qiáng)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(guān)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(jìn)行調(diào)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(diào)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(zhuǎn)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(jié)Matlab的學(xué)習(xí)方法邊學(xué)邊用，自己動手，舉一反三?？匆恍┙?jīng)典的、優(yōu)秀的程序，完全弄懂它并學(xué)習(xí)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