初识Matlab以及Matlab一般性教程

一、初识Matlab

MATLAB 是 MATrix 和 LABoratory 两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室）。

界面

比较熟悉的界面风格~喜欢。

可以把当前文件夹换成工作目录。也就是存放脚本的地方。

命令：

**clc()**用于清除命令行的命令。

**clear()**用于清除工作区的变量。

二、Matlab基础数学运算

2.1 MATLAB的变量与注释

可不声明变量，和python一样。(或者说，python和他一样……)

变量名由一个字母引导，后面可以跟字母、数字、下划线等，且区分大小写。不能以数字、下划线开头~，区分大小写。

注释用%。也可用快捷键“ctrl+R”进行注释，

取消多行注释，则在选中的基础上，快捷键“ctrl+T”。

2.2 MATLAB基本语句

2.2.1直接赋值语句

格式：赋值变量=赋值表达式

分号

若赋值表达式后无分号，则为变量赋值并显示结果

若赋值表达式后有分号。则为变量赋值不显示结果。

省略赋值变量和等号

若省略赋值变量和等号，则结果会赋给保留变量ans。

如下，

>> a=1+3*2 %赋值表达式后无分号。则为变量赋值并显示结果a =7>> a=1+3*2; %赋值表达式后有分号。则为变量赋值不显示结果
>> 1+3*2 %省略赋值变量和等号。则结果会赋给保留变量ansans =7>> 1+3*2; %(带了分号)省略赋值变量和等号。则结果会赋给保留变量ans
>>

Matlab的中括号是用来放矩阵的

Matlab是弧度制

>> sin(30)ans =-0.9880>> sin(pi/6)ans =0.5000>> pians =3.1416>>

**Log**函数(内置与非内置计算)

>> log2(5) %以2为底5的对数ans =2.3219>> log10(5) %以10为底5的对数ans =0.6990>> log(5) %以e为底5的对数ans =1.6094>>

发现matlab没有log以其他数为底的内置函数

解决办法：

① 换底公式换算
Log5x=log10x/log105Log_5x=log_{10}x/log_{10}5 Log5x=log10x/log105

>> log(5)/log(5)ans =1>> log(2)/log(5)ans =0.4307>>

② 利用内置反函数：finverse()函数

>> y=5^2y =25>> f=finverse(y)
未定义与 'double' 类型的输入参数相对应的函数 'finverse'。>>

数据类型怎么转换?

问题未解决……

2.2.2函数调用语句(自定义函数)

自定义函数

可直接在定义：function y=fun2(x)

进行自定义函数。将elseiftest函数改造如下，

function y=fun1(x)
%x=-2;
if x>=1y=10;
elseif x>-1&&x<1y=0;
elsey=-10;
end

注意：使用函数的时候，要用文件名，跟y=fun1没关系。

2.3矩阵运算

2.3.1 矩阵生成

① 直接输入矩阵

对于较小的简单的矩阵，可以从键盘上直接输入矩阵元素，输入时遵循下面的几个原则：

a) 矩阵每一行的元素必须用空格或逗号分开；

b) 在矩阵中，采用分号或回车表明每一行的结束；

c) 整个输入矩阵必须包含在方括号中。

方式一：

>> A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]A =1     2     34     5     67     8     9>>

方式二：

>> A=[1 2 3
2 3 4
5 6 7]A =1     2     32     3     45     6     7>>

矩阵的基本运算

>> A=[1 2 3
2 3 4
5 6 7]A =1     2     32     3     45     6     7>> B=[2,3,4;5,6,7;8,9,10]B =2     3     45     6     78     9    10>> A+Bans =3     5     77     9    1113    15    17>> A-Bans =-1    -1    -1-3    -3    -3-3    -3    -3>> A*Bans =36    42    4851    60    6996   114   132>> A' %转置ans =1     2     52     3     63     4     7>>

由内置函数生成矩阵

在MATLAB中，内置了一些生成矩阵的函数，如：eye(n)生成n维的单位矩阵，ones(n)生成n 维的全1矩阵，zeros(n)生成n维的全0矩阵，另外可以将小矩阵联接起来生成一个较大的矩阵。

>> eye(5) %)生成n维的单位矩阵ans =1     0     0     0     00     1     0     0     00     0     1     0     00     0     0     1     00     0     0     0     1>> ones(4) %)生成n维的全1矩阵ans =1     1     1     11     1     1     11     1     1     11     1     1     1>> zeros(5) %)生成n维的全0矩阵ans =0     0     0     0     00     0     0     0     00     0     0     0     00     0     0     0     00     0     0     0     0>>

除了方阵，还可以生成n*m的矩阵

>> ones(3,4)ans =1     1     1     11     1     1     11     1     1     1>> zeros(5,6)ans =0     0     0     0     0     00     0     0     0     0     00     0     0     0     0     00     0     0     0     0     00     0     0     0     0     0>> eye(6,8)ans =1     0     0     0     0     0     0     00     1     0     0     0     0     0     00     0     1     0     0     0     0     00     0     0     1     0     0     0     00     0     0     0     1     0     0     00     0     0     0     0     1     0     0>>

基本运算

在MATLAB中，矩阵的计算非常方面，系统会自动判断矩阵的类型和维度。求转置矩阵用 ‘ ,如求A的转置：>> A’；求逆矩阵用函数inv()，如求 A 的逆矩阵：>> inv(A) ；开平方用函数 sqrt()。

>> A=[1,2,3;2,2,5;3,5,1]A =1     2     32     2     53     5     1>> inv(A)ans =-1.5333    0.8667    0.26670.8667   -0.5333    0.06670.2667    0.0667   -0.1333>> sqrt(A) %开平方ans =1.0000    1.4142    1.73211.4142    1.4142    2.23611.7321    2.2361    1.0000>> A'ans =1     2     32     2     53     5     1>>

生成大矩阵

可以将小矩阵联接起来生成一个较大的矩阵。

>> AA =1     2     32     2     53     5     1>> B=[A, A+5, A+10; A-10, A-5, A]B =1     2     3     6     7     8    11    12    132     2     5     7     7    10    12    12    153     5     1     8    10     6    13    15    11-9    -8    -7    -4    -3    -2     1     2     3-8    -8    -5    -3    -3     0     2     2     5-7    -5    -9    -2     0    -4     3     5     1>>

2.4 循环控制语句

for和while

用for和while来计算1—100的数之和。

For

s=0;          %初始化
for k=1:1:100 %第一个冒号之前的1是k的初始值，两个冒号之间的1是k增加的步长，最后一个冒号之后的100是结束值。s=s+k;
end
s

命令行窗口输出

>> for_Tests =5050>>

While

s=0; k=1;       %初始值
while(k<=100)   %当 k=100 是结束循环。s=s+k;k=k+1;
end
s

命令行窗口输出

>> whiletests =5050>>

条件转移语句elseif

x=-2;y=0;
if x>=1y=10;
elseif x>-1&&x<1y=0;
elsey=-10;
end
y

开关语句switch

x=0;
switch xcase 1y=1case 2y=-1otherwisey=9999
end

输出

>> switchtesty =9999>>

三、基于MATLAB平台的数字图像认知

在 MATLAB 的安装目录下可以找到 MATLAB 自带的图片资源，以 MATLAB 2016b 版本为例，可以在 MATLAB\R2016b\toolbox\images\imdata 目录下找到图片资源。

3.1照片读取imread()函数

A=imread('cameraman.tif'); %可以在工作区看到A是一个 256*256的uint8格式数组
A
B=imread('yellowlily.jpg'); %可以在工作区看到B是一个1632*1224*3的uint8格式数组
figure(1),imshow(A)%打开图形窗口1，显示A图片。
figure(2),imshow(B) %打开图形窗口2，显示B图片。

图像A的矩阵行列为256256，因为其大小即256256

因为是灰度，所以没有标识的整型uint8，且每一个值的范围为0~255。

3.2图像灰度反转

图像读取进来为矩阵。

矩阵可以进行计算。

255-A可得该图像的灰度图的反转

若不指定显示窗口，会输出figure1，覆盖原有的图像

matlab

A=imread('cameraman.tif'); %可以在工作区看到A是一个 256*256的uint8格式数组
figure(1),imshow(A)%打开图形窗口1，显示A图片。%灰度反转
C=255-A;
imshow(C);%也会显示在图形窗口1，覆盖掉A

3.3彩色图像

是三维矩阵。R、G、B三个通道去显示。

读取彩色tif默认为灰度图。

四、遇到过的问题

4.1 字体改为Consolas后编辑器注释中文乱码问题

安装完毕后，越写越觉得Matlab的字体真不咋地，于是乎，将字体改为心心爱爱的Consolas字体，然鹅，发现注释中的中文出现了方框问号的乱码问题……。

原因：

Matlab中缺少Consolas字体，导致其显示不正确。

解决：下载Consolas-with-Yahei-master.zip字体(4个)，将其放在matlab字体路径下即可。

Matlab字体路径：D:\Matlab\sys\java\jre\win64\jre\lib\fonts

下载链接：https://pan.baidu.com/s/1-Ozh509csXHgNSMoWGRteg

提取码：vd8a

为什么选择这一种字体呢

Consolas 字体是微软专为程序员开发的一种字体，这一字体的特性是所有字母、数字与符号均能非常容易辨认!而且所有字符都具有相同的宽度,让编程人员看着更舒适。但是不支持中文。

微软雅黑是个人电脑上可以显示的最清晰的中文字体之一,全面支持ClearType技术。

这种字体是一种 Consolas 和 微软雅黑 的混合字体，这样既保证了代码的显示效果，而且也兼容了中文显示。

4.2 ASV文件

在写代码的时候，无意间发现，哎~？创建的脚本旁边还有有个同名的兄弟文件，后缀为CSV。很有趣，

asv就是autosave的意思，.asv文件的内容和相应的.m文件内容一样，用记事本和matlab都能打开它。它可以作为*.m文件的“备份”。

可以在预设中通过设置取消自动备份功能：编辑器/调试器→备份文件。把勾选去掉就行了。

4.3反函数finverse求log52

>> y=5^2y =25>> f=finverse(y)
未定义与 'double' 类型的输入参数相对应的函数 'finverse'。>>