三维图形绘制MATLAB程序
三维图形绘制
clc,clear,close all
a=-0.98;b=0.98;c=-1;d=1;n=10;
x=linspace(a,b,n); y=linspace(c,d,n);
[X,Y]=meshgrid(x,y);
plot(X,Y,'+')
clear,clf,
a=-1;b=1;c=-15;d=15;n=20;eps1=0.01;
x=linspace(a,b,n);y=linspace(c,d,n);
[X,Y]=meshgrid(x,y);
for i=1:n %计算函数值z ，并作定义域裁剪for j=1:n
if (1-X(i,j)) z(i,j)=NaN; %作定义域裁剪，定义域以外的函数值为NaN else z(i,j)=1000*sqrt(1-X(i,j))^-1.*log(X(i,j)-Y(i,j)); end end end zz=-20*ones(1,n);plot3(x,x,zz),grid off,hold on %画定义域的边界线 mesh(X,Y,z) %绘图，读者可用meshz, surf, meshc在此替换之view([-56.5 38]); xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('z'), box on %把三维图形封闭在箱体里 图像读入 ●从图形文件中读入图像 imread Syntax: A = imread(filename, fmt) filename：指定的灰度或彩色图像文件的完整路径和文件名。 fmt:指定图形文件的格式所对应的标准扩展名。如果imread没有找到filename所制定的文件,会尝试查找一个名为filename.fmt的文件。 A：包含图像矩阵的矩阵。对于灰度图像,它是一个M行N列的矩阵。如果文件包含 RGB真彩图像,则是m*n*3的矩阵。 ●对于索引图像，格式[X, map] = imread(filename, fmt) X：图像数据矩阵。 MAP：颜色索引表 图像的显示 ●imshow函数：显示工作区或图像文件中的图像 ●Syntax： imshow(I) %I是要现实的灰度图像矩阵 imshow(I,[low high]，param1, val1, param2, val2,...) %I是要现实的灰度图像矩阵，指定要显示的灰度范围，后面的参数指定显示图像的特定参数 imshow(RGB) imshow(BW) imshow(X,map) %map颜色索引表 imshow(filename) himage = imshow(...) ●操作：读取并显示图像 I=imread('C:\Users\fanjinfei\Desktop\baby.bmp');%读取图像数据 imshow(I);%显示原图像 图像增强 一．图像的全局描述 直方图（Histogram）：是一种对数据分布情况的图形表示，是一种二维统计图表，它的两个坐标分别是统计样本和该样本对应的某个属性的度量。 图像直方图（Image Histogram）：是表示数字图像中亮度分布的直方图，用来描述图象灰度值，标绘了图像中每个亮度值的像素数。 灰度直方图：是灰度级的函数，它表示图像中具有某种灰度级的像素的个数，反映了图 像中某种灰度出现的频率。描述了一幅图像的灰度级统计信息。是一个二维图，横坐标为图像中各个像素点的灰度级别，纵坐标表示具有各个灰度级别的像素在图像中出现的次数或概率。 归一化直方图：直接反应不同灰度级出现的比率。纵坐标表示具有各个灰度级别的像 三维图形 一． 三维曲线 plot3(x1,y1,z1,选项1,x2,y2,z2,选项2,…,xn,yn,zn,选项n) 其中每一组x,y,z 组成一组曲线的坐标参数，选项的定义和plot 函数相同。当x,y ,z 是同维向量时，则x,y,z 对应元素构成一条三维曲线。当x,y ,z 是同维矩阵时，则以x,y,z 对应列元素绘制三维曲线，曲线条数等于矩阵列数。 Example1.绘制三维曲线。 程序如下： clf, t=0:pi/100:20*pi; x=sin(t); y=cos(t); z=t.*sin(t).*cos(t); %向量的乘除幂运算前面要加点 plot3(x,y,z); title('Line in 3-D Space'); xlabel('X');ylabel('Y');zlabel('Z'); grid on; 所的图形如下： -1 1 X Line in 3-D Space Y Z 二． 三维曲面 1. 产生三维数据 在MATLAB 中，利用meshgrid 函数产生平面区域内的网格坐标矩阵。 语句执行后，矩阵X 的每一行都是向量x ，行数等于向量y 的元素的个数，矩阵Y 的每一列都是向量y ，列数等于向量x 的元素的个数。 2. 绘制三维曲面的函数 surf 函数和mesh 函数 example2. 绘制三维曲面图z=sin(x+sin(y))-x/10。 程序如下： clf, [x,y]=meshgrid(0:0.25:4*pi); %产生平面坐标区域内的网格坐标矩阵 z=sin(x+sin(y))-x./10; surf(x,y,z); axis([0 4*pi 0 4*pi -2.5 1]); title('surf 函数所产生的曲面'); figure; mesh(x,y ,z); axis([0 4*pi 0 4*pi -2.5 1]); title('mesh 函数所产生的曲面'); -2.5 -2-1.5-1-0.500.51surf 函数所产生的曲面 目录 1、引言 (2) 2、直方图基础 (3) 3、直方图均衡化 (3) 3.1 直方图均衡化的概念 (3) 3.2 直方图均衡化理论 (4) 3.3 Matlab 实现 (4) 4、结论 (7) 致谢 (7) 参考文献 (7) 图像增强处理 —直方图均衡化的Matlab 实现摘要：为了使图像的灰度范围拉开或使灰度均匀分布，从而增大反差，使图像细节清晰，以达到增强的目的，通常采用直方图均衡化及直方图规定化两种变换，此文中探讨了直方图的理论基础，直方图均衡化的概念及理论，以Matlab为平台，对某地区遥感TM单波段遥感影像进行直方图均衡化，并给出了具体程序、仿真结果图像、直方图及变换函数。实验结果表明，原来偏暗的且对比度较低的图像经过直方图均衡化后图像的对比度及平均亮度明显提高，直方图均衡化处理能有效改善灰度图像的对比度差和灰度动态范围。 关键词：图像增强直方图均衡化 Matlab 1、引言 图像增强是指对图像的某些特征，如边缘、轮廓或对比度等进行强调或尖锐化。当一幅图像曝光不足或过度，造成对比度过小或过大而不能显示具体细节，通过增加这些细节的动态范围改善图像的视觉效果。图像增强可以突出图像中所感兴趣的特征信息，改善图像的主观视觉质量，提高图像的可懂度。 增强的首要目标是处理图像，使其比原始图像更适合于特定应用。图像增强的方法分为两大类：空间域方法和频域方法。“空间域”一词是指图像平面本身，这类方法是以对图像的像素直接处理为基础的。“频域”处理技术是以修改图像的傅氏变换为基础的。 一般说来，原始遥感数据的灰度值范围都比较窄，这个范围通常比显示器的显示范围小的多。增强处理可将其灰度范围拉伸到0-255 的灰度级之间来显示，从而使图像对比度提高，质量改善。增强主要以图像的灰度直方图最为分析处理的基础。直方图均衡化能够增强整个图像的对比度，提高图像的辨析程度，算法简单，增强效果好。本文主要讨论了空间域的直方图均衡化增强，并用Matlab 进行实验验证。 2、直方图基础 1、灰度直方图是灰度级的函数，描述的是图像中具有该灰度级的像元的个数。确定图像像 数字图像处理 实验报告 实验一绘制直方图 学号 姓名 日期 实验一绘制直方图 一、实验内容 1、编程绘制数字图像的直方图。 2、直方图均衡处理。 二、实验步骤 1、设计思想或者流程图。 灰度直方图是将数字图像的所有像素，按照灰度值的大小，统计其所出现的频度。通常，灰度直方图的横坐标表示灰度值，纵坐标为半个像素个数，也可以采用某一灰度值的像素数占全图像素数的百分比作为纵坐标。 直方图均衡方法的基本原理是：对在图像中像素个数多的灰度值（即对画面起主要作用的灰度值）进行展宽，而对像素个数少的灰度值（即对画面不起主要作用的灰度值）进行归并。从而达到清晰图像的目的。 2、源程序并附上注释。 clear all %一，图像的预处理，读入彩色图像将其灰度化 PS=imread('1.jpg');%读入JPG彩色图像文件 imshow(PS)%显示出来 title('输入的彩色JPG图像') imwrite(rgb2gray(PS),'PicSampleGray.bmp');%将彩色图片灰度化并保存 PS=rgb2gray(PS);%灰度化后的数据存入数组 %二，绘制直方图 [m,n]=size(PS);%测量图像尺寸参数 GP=zeros(1,256);%预创建存放灰度出现概率的向量for k=0:255 GP(k+1)=length(find(PS==k))/(m*n);%计算每级灰度出现的概率，将其存入GP中相应位置 end figure,bar(0:255,GP,'g')%绘制直方图 title('原图像直方图') xlabel('灰度值') ylabel('出现概率') %三，直方图均衡化 S1=zeros(1,256); for i=1:256 for j=1:i S1(i)=GP(j)+S1(i);%计算Sk end end S2=round((S1*256)+0.5);%将Sk归到相近级的灰度for i=1:256 GPeq(i)=sum(GP(find(S2==i)));%计算现有每个灰度级出现的概率 常见的MATLAB绘图程序y=[3,7,9,1,5,2,8]; subplot(1,2,1),plot(y,'linewidth',2),grid x=[3,3,9;8,1,2;1,8,5;7,9,1]; subplot(1,2,2),plot(x),xlabel('x'),ylabel('y') grid on %极坐标曲线 theta=0:0.1:8*pi; polar(theta,cos(4*theta)+1/4) %对数坐标 x=0:0.1:2*pi; y=sin(x); semilogx(x,y); grid on %各种坐标系中 theta=0:0.1:6*pi; r=cos(theta/3)+1/9; subplot(2,2,1),polar(theta,r); subplot(2,2,2),plot(theta,r); subplot(2,3,4),semilogx(theta,r); subplot(2,3,5),semilogy(theta,r); subplot(2,3,6),loglog(theta,r); grid on %双y轴图形 x=0:0.01:5; y=exp(x); plotyy(x,y,x,y,'semilogy','plot'),grid grid on %复数数据 t=0:0.1:2*pi; x=sin(t); y=cos(t); z=x+i*y; plot(t,z),grid plot(z) grid on %二维图形处理 x=(0:0.1:2*pi)'; y1=2*exp(-0.5*x)*[1,-1]; y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x); x1=(0:12)/2; y3=2*exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1); 实验9 三维绘图 一、实验目的 学会MATLAB软件中三维绘图的方法。 二、实验内容与要求 1．三维曲线图 格式一：plot3(X,Y,Z,S). 说明：当X，Y，Z均为同维向量时，则plot3描出点X(i),Y(i),Z(i)依次相连的空间曲线.若X，Y均为同维矩阵，X，Y，Z每一组相应列向量为坐标画出一条曲线，S为‘color﹣linestyle﹣marker’控制字符表1.6～表1.10. 【例1.79】绘制螺旋线. >>t=0:pi/60:10*pi; >>x=sin(t); >>y=cos(t); >>plot3(x,y,t,’*-b’) >>grid on 图形的结果如图1.16所示. 格式二：comet3(x,y,z). 说明：显示一个彗星通过数据x,y,z确定的三维曲线. 【例1.80】 >>t=-20*pi:pi/50:20*pi; >>comet3(sin(t),cos(t),t) 可见到彗星头（一个小圆圈）沿着数据指定的轨道前进的动画图象，彗星轨道为整个函数所画的螺旋线. 格式三：fill3(X,Y,Z,C) ℅填充由参数X,Y,Z确定的多边形，参数C指定颜色. 图1.16 例1.79图形结果图1.17 例1.81图形结果 【例1.81】 >>X=[2,1,2;9,7,1;6,7,0]; >>Y=[1,7,0;4,7,9;0,4,3]; >>Z=[1,8,6;7,9,6;1,6,1]; >>C=[1,0,0;0,1,0;0,0,1] >>fill3(X,Y,Z,C) >>grid on 图形的结果如图1.17所示. 问题1.30：图1.17中每个三角形按什么规律画出的？（用X,Y,Z的对应列元素值为坐标画三角形）每个三角形内填充的颜色又有何规律？（用C 第i列元素值对应的颜色，从第i个三角形对应顶点向中心过渡）若C=[1,5,10;1,5,10;1,5,10]，结果如何？ 2.三维网格图 格式：mesh(X,Y,Z,C) ℅画出颜色由C指定的三维网格图. meshc(X,Y,Z,C) ℅画出带有等高线的三维网格图. meshz(X,Y,Z,C) ℅画出带有底座的三维网格图. 说明：若X与Y均为向量，n=length(X),m=length(Y), Z必须满足[m,n]=size(Z),则空间中的点(X(j),Y(i),Z(i,j))为所画曲面网线的交点，X 对应于Z的列，Y对应于Z的行；若X,Y,Z均为同维矩阵，则空间中的点(X(i,j),Y(i,j),Z(i,j))为所画曲面的网线的交点；矩阵C指定网线的颜色，MATLAB对矩阵C中的数据进行线性处理，以便从当前色图中获得有用的颜色，若C缺省，网线颜色和曲面的高度Z相匹配. 在三维作图常用到命令meshgrid，其功能是生成二元函数z=f(x,y)中x-y平面上的矩形定义域中数据点矩阵X和Y. 格式：[X,Y]= meshgrid(x,y). 说明：输入向量x为x-y平面上x轴的值，向量y为x-y平面上y轴的值.输出矩阵X为x-y平面上数据点的横坐标值，输出矩阵Y为x-y平面上数据点的纵坐标值. 【例1．82】 >> x=1:4; >> y=1:5; >> [x,y]=meshgrid(x,y) x = 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 y = 1 1 1 1 课程设计报告 题目基于matlab的直方图均衡化程序设计 学生姓名： 学生学号： 系别： 专业： 届别： 指导教师： 电气信息工程学院制 目录 1、引言·······················································································- 2 - 2、直方图基础 ···············································································- 2 - 3、直方图均衡化············································································- 3 -3.1 直方图均衡化的概念·····················································································- 3 -3.2 直方图均衡化理论························································································- 4 - 3.3 Matlab 实现······························································································- 4 - 4、结论 ······················································································- 10 - 5、心得体会················································································- 10 -参考文献·····················································································- 10 - 基于matlab的直方图均衡化程序设计 Matlab绘制三维图形 三维曲线 plot3函数与plot函数用法十分相似，其调用格式为： plot3(x1,y1,z1,选项1,x2,y2,z2,选项2,…,xn,yn,zn,选项n) 其中每一组x,y,z组成一组曲线的坐标参数，选项的定义和plot函数相同。当x,y,z是同维向量时，则x,y,z 对应元素构成一条三维曲线。当x,y,z是同维矩阵时，则以x,y,z对应列元素绘制三维曲线，曲线条数等于矩阵列数。 例绘制三维曲线。 程序如下： t=0:pi/100:20*pi; x=sin(t); y=cos(t); z=t.*sin(t).*cos(t); plot3(x,y,z); title('Line in 3-D Space'); xlabel('X');ylabel('Y');zlabel('Z'); 三维曲面 1．产生三维数据 在MATLAB中，利用meshgrid函数产生平面区域内的网格坐标矩阵。其格式为： x=a:d1:b; y=c:d2:d; [X,Y]=meshgrid(x,y); 语句执行后，矩阵X的每一行都是向量x，行数等于向量y的元素的个数，矩阵Y的每一列都是向量y，列数等于向量x的元素的个数。 2．绘制三维曲面的函数 surf函数和mesh函数的调用格式为： mesh(x,y,z,c)：画网格曲面，将数据点在空间中描出,并连成网格。 surf(x,y,z,c)：画完整曲面，将数据点所表示曲面画出。 一般情况下，x,y,z是维数相同的矩阵。x,y是网格坐标矩阵，z是网格点上的高度矩阵，c 用于指定在不同高度下的颜色范围。 例绘制三维曲面图z=sin(x+sin(y))-x/10。 程序如下： [x,y]=meshgrid(0:0.25:4*pi); %在[0,4pi]×[0,4pi]区域生成网格坐标 z=sin(x+sin(y))-x/10; mesh(x,y,z); axis([0 4*pi 0 4*pi -2.5 1]); 此外，还有带等高线的三维网格曲面函数meshc和带底座的三维网格曲面函数meshz。其用法与mesh类似，不同的是meshc还在xy平面上绘制曲面在z轴方向的等高线，meshz还在xy平面上绘制曲面的底座。 例在xy平面内选择区域[-8,8]×[-8,8]，绘制4种三维曲面图。 程序如下： [x,y]=meshgrid(-8:0.5:8); z=sin(sqrt(x.^2+y.^2))./sqrt(x.^2+y.^2+eps); subplot(2,2,1); 目录 摘要........................................................................ I 1 基础介绍 (1) 1.1MATLAB简介 (1) 1.2数字图像处理简介 (1) 2 设计原理分析 (3) 2.1灰度直方图的定义 (3) 2.2设计原理 (3) 2.3常用函数介绍 (3) 3 程序及运行结果 (4) 3.1流程图 (4) 3.2源程序 (4) 3.3运行结果 (5) 3.4库函数运行结果 (7) 4设计总结 (8) 5心得体会 (9) 参考文献 (10) 1 基础介绍 1.1MATLAB简介 MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB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MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++ ，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。 1.2数字图像处理简介 数字图像处理（Digital Image Processing）又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。数字图像处理最早出现于20世纪50年代，当时的电子计算机已经发展到一定水平，人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。数字图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期。早期的图像处理的目的是改善图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。图像处理中，输入的是质量低的图像，输出的是改善质量后的图像，常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。 MATLAB中的绘图程序 2011-03-25 12:45:48| 分类：matlab | 标签：绘图 matlab |字号大中小订阅 matlab中如何在指定一点画一个填充颜色的小圆 plot(1,1,'r.','markersize',50) §4.1二维作图 绘图命令plot绘制x-y坐标图；loglog命令绘制对数坐标图；semilogx和semilogy命令绘制半对数坐标图；polar命令绘制极坐标图． §4.1.1 基本形式 如果y是一个向量，那么plot(y)绘制一个y中元素的线性图．假设我们希望画出 y=[0., 0.48, 0.84, 1., 0.91, 6.14 ] 则用命令：plot(y) 它相当于命令：plot(x, y)，其中x=[1,2,…,n]或x=[1;2;…;n]，即向量y的下标编号, n为向量y 的长度 Matlab会产生一个图形窗口，显示如下图形，请注意：坐标x和y 是由计算机自动绘出的． 图4.1.1.1 plot([0.,0.48,0.84,1.,0.91,6.14]) 上面的图形没有加上x轴和y轴的标注，也没有标题．用xlabel，ylabel，title命令可以加上．如果x，y是同样长度的向量，plot(x,y)命令可画出相应的x元素与y元素的x-y坐标图．例：x=0:0.05:4*pi; y=sin(x); plot(x,y) grid on, title(' y=sin( x ) 曲线图' ) xlabel(' x = 0 : 0.05 : 4Pi ') 结果见下图． 图4.1.1.2 y=sin(x)的图形 表4.1.1.1 Matlab图形命令 §4.1.2 多重线 在一个单线图上，绘制多重线有三种办法. 第一种方法是利用plot的多变量方式绘制： plot(x1,y1,x2,y2,...,xn,yn) x1,y1,x2,y2,...,xn,yn是成对的向量，每一对x, y在图上产生如上方式的单线．多变量方式绘图是允许不同长度的向量显示在同一图形上． 第二种方法也是利用plot绘制，但加上hold on/off命令的配合： plot(x1,y1) hold on plot(x2,y2) hold off 第三种方法还是利用plot绘制，但代入矩阵： 如果plot用于两个变量plot(x,y)，并且x，y是矩阵，则有以下情况： （1）如果y是矩阵，x是向量，plot(x,y)用不同的画线形式绘出y的行或列及相应的x向量，y的行或列的方向与x向量元素的值选择是相同的． （2）如果x是矩阵，y是向量，则除了x向量的线族及相应的y向量外，以上的规则也适用．（3）如果x，y是同样大小的矩阵，plot(x,y)绘制x的列及y相应的列． 还有其它一些情况，请参见Matlab的帮助系统． §4.1.3 线型和颜色的控制 如果不指定划线方式和颜色，Matlab会自动为您选择点的表示方式及颜色．您也可以用不同的符号指定不同的曲线绘制方式．例如： 使用matlab 绘制三维图形的方法 三维曲线 plot3函数与plot 函数用法十分相似，其调用格式为： plot3(x1,y1,z1,选项1,x2,y2,z2,选项2,…,xn,yn,zn,选项n)，其中每一组x,y,z 组成一组曲线的坐标参数，选项的定义和plot 函数相同。当x,y,z 是同维向量时，则x,y,z 对应元素构成一条三维曲线。当x,y,z 是同维矩阵时，则以x,y,z 对应列元素绘制三维曲线，曲线条数等于矩阵列数。 例 绘制三维曲线。 程序如下： t=0:pi/100:20*pi; x=sin(t); y=cos(t); z=t.*sin(t).*cos(t); plot3(x,y,z);grid title('Line in 3-D Space'); xlabel('X');ylabel('Y');zlabel('Z'); 如下图： -1 1 X Line in 3-D Space Y Z 三维曲面 1．产生三维数据 在MATLAB 中，利用meshgrid 函数产生平面区域内的网格坐标矩阵。其格式为： x=a:d1:b; y=c:d2:d; [X,Y]=meshgrid(x,y); 语句执行后，矩阵X 的每一行都是向量x ，行数等于向量y 的元素的个数，矩阵Y 的每一列都是向量y ，列数等于向量x 的元素的个数。 2．绘制三维曲面的函数 surf 函数和mesh 函数的调用格式为： mesh(x,y,z,c)：画网格曲面，将数据点在空间中描出,并连成网格。 surf(x,y,z,c)：画完整曲面，将数据点所表示曲面画出。 一般情况下，x,y,z 是维数相同的矩阵。x,y 是网格坐标矩阵，z 是网格点上的高度矩阵，c 用于指定在不同高度下的颜色范围。 例 绘制三维曲面图z=sin(x+sin(y))-x/10。 程序如下： [x,y]=meshgrid(0:0.25:4*pi); %在[0,4pi]×[0,4pi]区域生成网格坐标 z=sin(x+sin(y))-x/10; mesh(x,y,z); axis([0 4*pi 0 4*pi -2.5 1]); 如下图： -2.5 -2-1.5-1-0.500.51 此外，还有带等高线的三维网格曲面函数meshc 和带底座的三维网格曲面函数meshz 。其用法与mesh 类似，不同的是meshc 还在xy 平面上绘制曲面在z 轴方 基于Matlａb基本图像处理程序 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： ? 图像读入 ●从图形文件中读入图像imread Sｙｎtax：A = imreａｄ（, fｍｔ） ：指定的灰度或彩色图像文件的完整路径和文件名。 fmｔ:指定图形文件的格式所对应的标准扩展名。如果imｒeａｄ没有找到所制定的文件,会尝试查找一个名为的文件。 A:包含图像矩阵的矩阵。对于灰度图像，它是一个M行N列的矩阵。如果文件包含RGB 真彩图像，则是m＊n＊3的矩阵。 ●对于索引图像，格式[X, map］＝ｉmｒead（, fmｔ) X:图像数据矩阵。 MAＰ:颜色索引表 图像的显示 ●iｍｓｈow函数：显示工作区或图像文件中的图像 ●Ｓｙntax： imsｈow（I) %I是要现实的灰度图像矩阵 imshｏw(I,［ｌow hｉgh]，pａｒam1，val1, paｒam2, vａl２,...) %I是要现实的灰度图像矩阵,指定要显示的灰度范围，后面的参数指定显示图像的特定参数 imshｏｗ(RＧB) iｍshow(BＷ) ｉmshｏw(X,map) ％map颜色索引表 imshow（) hiｍagｅ＝iｍｓhｏw(．.．) ●操作:读取并显示图像 I＝ｉmread(＇C:＼Uｓｅｒｓ\ｆaｎjiｎfei\Deｓkｔｏp\ｂaby.bmｐ');%读取图像数据imshｏw(I);%显示原图像 图像增强 一.图像的全局描述 直方图(Hisｔoｇram）：是一种对数据分布情况的图形表示,是一种二维统计图表,它的两个坐标分别是统计样本和该样本对应的某个属性的度量。 图像直方图（Imａge Hiｓtogｒam）：是表示数字图像中亮度分布的直方图,用来描述图象灰度值,标绘了图像中每个亮度值的像素数。 灰度直方图:是灰度级的函数,它表示图像中具有某种灰度级的像素的个数，反映了图像中某种灰度出现的频率。描述了一幅图像的灰度级统计信息。是一个二维图,横坐标为图像中各个像素点的灰度级别,纵坐标表示具有各个灰度级别的像素在图像中出现的次数或概率。 归一化直方图:直接反应不同灰度级出现的比率。纵坐标表示具有各个灰度级别的像素在图像中出现的概率。 图像的灰度直方图：是一个离散函数,表示图像每一灰度级与该灰度级出现概率的对应关系。 图像的灰度直方图运算: iｍhｉｓt（)函数,其横坐标表示像素的灰度级别，纵坐标为像素点的个数。 ●Imhiｓt函数=Diｓplay hiｓｔoｇraｍｏf iｍａge ｄatａ显示灰度直方图的函数 ●Syntax： ①imhisｔ（Ｉ) % I为要计算的灰度直方图图像 ②imhist(Ｉ, n) ％n指定的灰度级的数目,表示所有灰度级均匀分布在n个小区间内。 ③imhiｓt(X, ｍａp) ④[ｃounｔs,x] ＝imhist（.．.）%coｕnｔs直方图数据向量。counts（i)第i个灰度区间中的像素数目。x是保存了对应的灰度小区间的向量。 注意:若调用时不接受这个函数的返回值，则直接显示直方图;在得这些返回数据之后，也可 （封面） 学生实验报告 学院： 课程名称： 专业班级： 姓名： 学号： 学生实验报告 一、实验综述 1、实验目的及要求 熟悉MATLAB软件的用户环境；了解MATLAB软件的一般命令；掌握 MATLAB向量、数组、矩阵操作与运算函数；掌握MATLAB软件的基本绘图命令；掌握MATLAB语言的几种循环、条件和开关选择结构，及其编程规范。 通过该实验的学习，使学生能灵活应用MATLAB软件解决一些简单问题，能借助MATLAB软件的绘图功能，对函数的特性进行探讨，广泛联想，大胆猜想，发现进而证实其中的规律 2、实验仪器、设备或软件 电脑、matla b 二、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析） 1．在D 盘建立一个自己的文件夹 2．开启软件平台——MATLAB，将你建立的文件夹加入到MATLAB的搜索路径中； 3．利用帮助了解函数 max, min, sum, mean, sort, length，rand, size 和diag 的功能和用法； 4．开启MATLAB编辑窗口，键入你编写的M 文件（命令文件或函数文件）； 5．保存文件（注意将文件存入你自己的文件夹）并运行； 6．若出现错误，修改、运行直到输出正确结果； 7．写出实验报告，并浅谈学习心得体会。 三、结论 1、 1. 已知矩阵要求：（1）屏幕输出 A 与 B；（2）A 的转置 A′；（3）求 A+B 的值；（4）求 A-B的值；（5）求 4A；（6）求 A×B；（7）求 A-1． 实验结果>> A=[3 1 1;2 1 2;1 2 3] A = 3 1 1 2 1 2 1 2 3 >> B=[1 1 1;2 1 0;1 0 1] B = 1 1 1 2 1 0 1 0 1 >> A' ans = 3 2 1 1 1 2 1 2 3 >> A+B ans = 4 2 2 4 2 2 2 2 4 >> A-B ans = 2 0 0 0 0 2 0 2 2 >> 4*A ans = 12 4 4 第二讲Matlab编程与作图 第一部分Matlab程序设计初步 Matlab除了指令行操作的直接交互外，作为一种高级应用软件还提供了自己的编程语言。通过编写Matlab程序，可以更加方便地调用Matlab提供的各种功能强大的函数库，使得程序能完成复杂的运算处理大量的数值数据。 1、M文件简介 Matlab提供了丰富的编程语言，使得用户可以将一连串的命令写入文件，然后使用简单的函数来执行这些命令。文件被保存为文本文件，后缀为.m，比如说dblquad.m，因此Matlab的程序通常被称为M 文件。 M文件是一个文本文件，可以使用各种文本编辑器对它进行编辑和修改，比如Windows操作系统自带的记事本，也可以用Matlab 内建的M文件编辑器。 M文件分为两类，一类称为脚本（Scripts），类似于批处理文件，相当于将在Matlab命令窗口中执行的一系列指令放在一个文件中，当在命令窗口调用该文件名时，则按顺序执行其中的命令集。 例：编写求10！的程序。 另一类M文件称为函数（Function），它可以接受输入变量，并将运算结果送至输出变量，类似于数学中的函数y=f(x)。 函数M文件的基本结构： function f=fact(n) 函数定义行 %Compute a factorial value. %FACT(N) returns the factorial of N, 帮助文档%usually denoted by N! %Put simply,FACT(N) is PROD(1:N), 注释 f=prod(1:n); 函数体2、运算符 关系运算符：<, <=, >, >=, = =, ~= 逻辑运算符：与（&），或（|），非（~） 例：编写分段函数 21 () 1 -1<1 321 x x f x x x x ?> ? =≤ ? ?+≤- ? %myfun1.m function y=myfun1(x) y=(x.^2).*(x>1)+(x>-1& x<=1)+(3+2*x).*(x<=-1); 注意：1.函数名与变量名的命名法则相同，要求以字母开头，后接字母或下划线；2.函数名与保存的文件名最好一致。 3、控制流 所有的计算机编程语言都提供了控制程序流执行程序的语法，Matlab也不例外。所有的控制流语法都以end 结尾。 ⑴for 循环语句 语法：for 循环变量=数组 指令组； 三维图形 一． 三维曲线 plot3(x1,y1,z1,选项1,x2,y2,z2,选项2,…,xn,yn,zn,选项n) 其中每一组x,y,z 组成一组曲线的坐标参数，选项的定义和plot 函数相同。当x,y,z 是同维向量时，则x,y,z 对应元素构成一条三维曲线。当x,y,z 是同维矩阵时，则以x,y,z 对应列元素绘制三维曲线，曲线条数等于矩阵列数。 Example1.绘制三维曲线。 程序如下： clf, t=0:pi/100:20*pi; x=sin(t); y=cos(t); z=t.*sin(t).*cos(t); %向量的乘除幂运算前面要加点 plot3(x,y,z); title('Line in 3-D Space'); xlabel('X');ylabel('Y');zlabel('Z'); grid on; 所的图形如下： X Line in 3-D Space Y Z 二． 三维曲面 1. 产生三维数据 在MATLAB 中，利用meshgrid 函数产生平面区域内的网格坐标矩阵。 语句执行后，矩阵X 的每一行都是向量x ，行数等于向量y 的元素的个数，矩阵Y 的每 一列都是向量y ，列数等于向量x 的元素的个数。 2. 绘制三维曲面的函数 surf 函数和mesh 函数 example2. 绘制三维曲面图z=sin(x+sin(y))-x/10。 程序如下： clf, [x,y]=meshgrid(0:0.25:4*pi); %产生平面坐标区域内的网格坐标矩阵 z=sin(x+sin(y))-x./10; surf(x,y,z); axis([0 4*pi 0 4*pi -2.5 1]); title('surf 函数所产生的曲面'); figure; mesh(x,y,z); axis([0 4*pi 0 4*pi -2.5 1]); title('mesh 函数所产生的曲面'); -2.5 -2-1.5-1-0.500.51surf 函数所产生的曲面 下面是一些绘图的源程序，来自Matlab自带的help文件程序1 figure t = 0:pi/20:2*pi; plot(t,sin(t),'-.r*') hold on plot(t,sin(t-pi/2),'--mo') plot(t,sin(t-pi),':bs') hold off ;title('sin(t),sin(t-pi/2),sin(t-pi)') 程序2 figure plot(t,sin(2*t),'-mo',... 'LineWidth',2,... 'MarkerEdgeColor','k',... 'MarkerFaceColor',[.49 1 .63],... 'MarkerSize',10) 程序3 load clown surface(peaks,flipud(X),... 'FaceColor','texturemap',... 'EdgeColor','none',... 'CDataMapping','direct') colormap(map) view(-35,45) 程序4 pcolor(hadamard(20)) colormap(gray(2)) axis ij axis square 程序5 n = 6; r = (0:n)'/n; theta = pi*(-n:n)/n; X = r*cos(theta); Y = r*sin(theta); C = r*cos(2*theta); pcolor(X,Y,C) axis equal tight 程序6 load mandrill figure('color','k') image(X) colormap(map) axis off % Remove axis ticks and numbers axis image % Set aspect ratio to obtain square pixels 第一部分数字图像处理 实验一图像的点运算 实验1.1直方图 一. 实验目的 1 ?熟悉matlab图像处理工具箱及直方图函数的使用； 2?理解和掌握直方图原理和方法； 二. 实验设备 1. PC 机一台； 2.软件matlab。 三. 程序设计 在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用直方图函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。l=imread('camerama n.tif);% 读取图像 subplot(1,2,1),imshow(l) % 输出图像 title(' 原始图像')% 在原始图像中加标题subplot(1,2,2),imhist(l) % 输出原图直方图 title(' 原始图像直方图')%在原图直方图上加标题 四. 实验步骤 1. 启动matlab 双击桌面matlab图标启动matlab 环境； 2. 在matlab命令窗口中输入相应程序。书写程序时，首先读取图像，一般调用matlab自带的图像, 如:cameraman图像；再调用相应的直方图函数，设置参数；最后输出处理后的图像； 3?浏览源程序并理解含义； 4. 运行，观察显示结果； 5. 结束运行，退出； 五. 实验结果 观察图像matlab环境下的直方图分布。 (a)原始图像(b) 原始图像直方图 六. 实验报告要求 1、给出实验原理过程及实现代码； 2、输入一幅灰度图像，给出其灰度直方图结果，并进行灰度直方图分布原理分析。 实验1.2灰度均衡 一. 实验目的 1 .熟悉matlab图像处理工具箱中灰度均衡函数的使用； 2?理解和掌握灰度均衡原理和实现方法； 二. 实验设备 1. PC机一台； 2. 软件matlab ; 三. 程序设计 在matlab环境中，程序首先读取图像，然后调用灰度均衡函数，设置相关参数，再输出处理后的图像。l=imread('camerama n.tif);% 读取图像 subplot(2,2,1),imshow(l) % 输出图像title(' 原始图像')% 在原始图像中加标题subplot(2,2,3),imhist(l) % 输出原图直方图 title(' 原始图像直方图')%在原图直方图上加标题a=histeq(l,256); % 直方图均衡化，灰度级为256 subplot(2,2,2),imshow(a) % 输出均衡化后图像title(' 均衡化后图像')%在均衡化后图像中加标题 subplot(2,2,4),imhist(a) % 输出均衡化后直方图 title(' 均衡化后图像直方图')%在均衡化后直方图上加标题 四. 实验步骤 1. 启动matlab 双击桌面matlab图标启动matlab 环境； 2. 在matlab命令窗口中输入相应程序。书写程序时，首先读取图像，一般调用matlab自带的图像, 如:cameraman图像；再调用相应的灰度均衡函数，设置参数；最后输出处理后的图像； 3?浏览源程序并理解含义； 4. 运行，观察显示结果； 5. 结束运行，退出； 五. 实验结果 观察matlab环境下图像灰度均衡结果及直方图分布。 均衡化后图像 直方图和直方图均衡的Matlab完整程序(数字图像处理) 一、实验目的 掌握基本的图象增强方法,观察图象增强的效果,加深对灰度直方图及直方图均衡化的理解，掌握直方图均衡化方法。 二、实验内容 将一张彩色图片转换成灰色图片，画灰度直方图和均衡化后的直方图，并将灰度图和均衡化后的图片对比。 三、实验原理 灰度直方图是将数字图像中的所有像素，按照灰度值的大小，统计其所出现的频度。通常，灰度直方图的横坐标表示灰度值，纵坐标为像素个数，也可以采用某一灰度值的像素数占全图像素数的百分比作为纵坐标。 直方图均衡方法的基本原理是：对在图像中像素个数多的灰度值（即对画面起主要作用的灰度值）进行展宽，而对像素个数少的灰度值（即对画面不起主要作用的灰度值）进行归并。从而达到清晰图像的目的。 四、实验程序%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %函数功能，画出图像的直方图，并对图像进行直方图均衡 %直接读图像abc.jpg，读到tuu中 %graydis是原始直方图各灰度级像素个数 %原始直方图graydispro，利用原始直方图计算原始累计直方图graydispro %t[]计算和原始灰度对应的新的灰度t[]，建立映射关系，t坐标代表原始的灰度，t[]代表对应原始坐标的新坐标 %new_graydis是统计新直方图各灰度级像素个数 %计算新的灰度直方图new_graydispro,利用新的直方图计算新的累计直方图new_graydispro %计算直方图均衡后的新图new_tu %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% clear all close all tuu=imread('abc.jpg'); %读入图片 tu=rgb2gray(tuu); %将彩色图片转换为灰度图 graydis=zeros(1,256); %设置矩阵大小 graydispro=zeros(1,256); new_graydis=zeros(1,256); new_graydispro=zeros(1,256); [h w]=size(tu); new_tu=zeros(h,w); %计算原始直方图各灰度级像素个数graydis for x=1:h基于Matlab基本图像处理程序
matlab 三维图形绘制实例
基于matlab的直方图均衡化
绘制数字图像灰度直方图实验报告MATLAB实现
常见的MATLAB绘图程序
实验Matlab三维作图的绘制
基于matlab的直方图均衡化
matlab各种三维绘图及实例
课设报告正文(MATLAB的图像直方图的计算与显示)
MATLAB中的绘图程序
使用matlab绘制三维图形的方法
基于Matlab基本图像处理程序
Matlab程序设计与作图
第二讲 Matlab编程与作图
matlab的三维图形绘制三维制图方法解说
Matlab常用的绘图程序
数字图像处理MATLAB程序完整版
直方图均衡化matlab程序