本节书摘来自异步社区出版社《MATLAB图像处理超级学习手册》一书中的第2章，第2.1节，作者：MATLAB技术联盟 , 张岩 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

2.1 矩阵的创建

MATLAB图像处理超级学习手册

在MATLAB中，矩阵是进行数据处理和运算的基本元素，矩阵的创建方法主要有4种：直接输入法、利用M文件建立矩阵、利用其他文本编辑器建立矩阵、利用MATLAB内置函数建立矩阵。下面将对这些方法进行介绍。

2.1.1　直接输入法

从键盘直接输入矩阵的元素是最简单的建立矩阵的方法：将矩阵的元素用方括号括起来，按矩阵行的顺序输入各元素，同一行的各元素之间用空格或逗号分隔，不同行的元素之间用分号分隔。

在此方法下创建矩阵需要注意以下规则：

(1)矩阵元素必须在“[ ]”内；

(2)矩阵的同行元素之间用空格(或“,”)隔开；

(3)矩阵的行与行之间用“;”(或回车符)隔开。

【例2-1】下面的例子是用直接输入的方法来创建矩阵的。

>> A=[1　21　3;42　5　6;7　8　91]

A =

1　　21　　 3

42　　 5　　 6

7　　 8　　91

也可以写成以下的格式：

>> B=[3　 5　 6;

23　56　78;

99　87　 1]

B =

3　　 5　　 6

23　　56　　78

99　　87　　 1

2.1.2　利用M文件建立矩阵

在MATLAB中，可以利用系统自带的文本编辑调试器专门建立一个M文件。

启动有关编辑程序或MATLAB文本编辑器，并输入待建矩阵，例如：

A=[13　21　56;42　5　80;7　76　91]

把输入的内容以纯文本方式存盘(设文件名为mymatrix.m)。

在MATLAB命令窗口中输入mymatrix：

>> mymatrix

A =

13　　21　　56

42　　 5　　80

7　　76　　91

运行该M文件，就会自动建立一个名为MYMAT的矩阵，可供以后使用。

2.1.3　利用其他文本编辑器建立矩阵

在MATLAB中，也可以利用其他文本编辑器来创造矩阵。例如，编辑一个文本文件：

16.0 　　3.0 　　2.0 　　 9.0

5.0 　　10.0 　　11.0 　　8.0

9.0 　　6.0 　　 7.0 　　 12.0

4.0 　　15.0 　　14.0 　　1.0

将该文本装入dat或txt等格式的文件。

如果需要该文件，可以在命令窗口输入：

>> load mymatrix.dat

或

>> load mymatrix.txt

【例2-2】读取矩阵文件trees.tif。

clear all;

load trees

image(X)

运行结果如图2-1所示。

2.1.4　利用MATLAB内置函数建立特殊矩阵

在MATLAB中，系统内置函数可以用于建立特殊矩阵，通过这些函数，可以很方便地得到想要的特殊矩阵。系统内置创建特殊矩阵的函数如表2-1所示。

【例2-3】利用几种系统内置特殊函数来创建矩阵。

>> Z = zeros(5,4)% 产生5×4全为0的矩阵

Z =

0　　 0　　 0　　 0

0　　 0　　 0　　 0

0　　 0　　 0　　 0

0　　 0　　 0　　 0

0　　 0　　 0　　 0

>> Z = ones (5,4)% 产生5×4全为1的矩阵

Z =

1　　 1　　 1　　 1

1　　 1　　 1　　 1

1　　 1　　 1　　 1

1　　 1　　 1　　 1

1　　 1　　 1　　 1

>> Z = eye (5,4)% 产生5×4的单位矩阵

Z =

1　　 0　　 0　　 0

0　　 1　　 0　　 0

0　　 0　　 1　　 0

0　　 0　　 0　　 1

0　　 0　　 0　　 0

>> rand (5,4)% 产生5×4的在(0，1)区间均匀分布的随机阵

ans =

0.9572　　0.9157　　0.8491　　0.3922

0.4854　　0.7922　　0.9340　　0.6555

0.8003　　0.9595　　0.6787　　0.1712

0.1419　　0.6557　　0.7577　　0.7060

0.4218　　0.0357　　0.7431　　0.0318

>> randn(5,4) % 产生5×4的均值为0，方差为1的标准正态分布随机矩阵

ans =

-1.0689　 -0.7549　　0.3192　　0.6277

-0.8095　　1.3703　　0.3129　　1.0933

-2.9443　 -1.7115　 -0.8649　　1.1093

1.4384　 -0.1022　 -0.0301　　-0.8637

0.3252　 -0.2414　 -0.1649　　0.0774

>> hilb(3) % 产生3维的Hilbert阵

ans =

1.0000　　0.5000　　0.3333

0.5000　　0.3333　　0.2500

0.3333　　0.2500　　0.2000

>> Z = magic(3) % 产生3阶的魔方阵

Z =

8　　 1　　 6

3　　 5　　 7

4　　 9　　 2