MATLAB基础（一）：MATLAB概述

1.matlab简介

1.1Matlab是什么？
MATLAB是MathWorks公司推出的一套高性能数值分析计算软件。它将矩阵运算、数值分析、图形处理、编程技术等集成一体，为广大科研人员提供了一个强大的分析、计算、程序设计与仿真的工具，是科学计算最佳平台。
1.2MATLAB的特性：
强大的计算功能
编程语言简单、内涵丰富
强大的2D、3D数据可视化功能
丰富的工具箱
强大的扩展能力、可开发功能
1.3 MATLAB组成：
MATLAB本身就是一个极其丰富的资源库，MATLAB产品由若干模块组成，不同的模块完成不同的功能，功能模块示意图如下：
1.4 MATLAB的功能：
· 数值分析
· 数值和符号计算
· 工程与科学绘图
· 控制系统的设计与方针
· 数字图像处理
· 数字信号处理
· 通讯系统设计与仿真
· 财务与金融工程
1.5界面介绍：MATLAB R2021a

2.matlab的应用举例

2.1数据可视化
（1）绘制图像：
[x1,y1]=meshgrid(-5:0.1:5);
z1=x1.^2/3+y1.2/5;
z2=-(x1.^{2/sqrt(3)+y1.}2/4.7);
subplot(121)
mesh(z1)
hold on
mesh(z2)

（2）绘制图像：

[x2,y2]=meshgrid(-8:0.1:8);
z3=sin(sqrt(x2.^2+y2.2))./sqrt(x2.^2+y2.2);
z4=-sin(sqrt(x2.^2+y2.2))./sqrt(x2.^2/3.6+y2.2/4.1);
subplot(122)
mesh(z3)
hold on
mesh(z4)
2.2 数字图像处理
假定现有珍贵图片资料，由于年代久远、保存不善、受到污染等，面目全非。我们可以利用MATLAB软件可以对图像虑噪、重构。比如下图，左图为珍贵古琴谱，但是面目全非。经过图像虑噪后如右图，可见为唐朝诗仙李白作秋风词古琴谱。
代码：

function y=zhongzhi(P1)
[row,col]=size(P1);
P1=double(P1);
for i=2:row-1
for j=2:col-1
x=reshape(P1(i-1:i+1,j-1:j+1),1,9);
x=sort(x);
P1(i,j)=x(5);
end
y=uint8(P1);
end

秋风清，秋月明
落叶聚还散，寒鸦栖复惊。
相思相见知何日？此时此夜难为情！
入我相思门，知我相思苦.
长相思兮长相忆，短相思兮无穷极，
早知如此绊人心，何如当初莫相识。
2.3 机器学习算法GUI集成
MATLAB图形用户界面（GUI）是一种包含多种对象的图形窗口，通过GUIDE集成开发环境可以将菜单、对话框及各种控件都集成实现。GUI不仅使用户操作统一，而且方便编程实现。
2.4 彩绘青花瓷瓶程序

t=(0:20)/20;r=sin(2*pi*t)+2;[x,y,z]=cylinder(r,40);   % 产生旋转体表面的三维数据subplot(121) surf(x,y,z)pause(2)cx=imread('5.png');       % 读取名为5.npg的图象文件，需要彩绘的图像要准备好subplot(122)imshow(cx)pause(3)[c,map]=rgb2ind(cx,256);    % 真彩色图转换为索引图（若读入的是索引图，不需转换）c1=double(c)+1;           % 把unit8编址图象数据变换为双精度格式% surf(x,y,z)pause(5)figuresurface(x,y,z,'Cdata',flipud(c1),'FaceColor','texturemap',...'EdgeColor','none','CDataMapping','direct','Ambient',...0.6,'diffuse',0.8,'speculars',0.9)    %通过属性设置，进行彩绘。colormap(map)             % 使用图象的色图view(-50,10)pause(5)axis offn=moviein(100);for i=1:100view(-57.5+(i-1),40-i/3)pause(0.1)n(:,i)=getframe;end

2.5旋转草帽程序

[x2,y2]=meshgrid(-10:0.1:10);z3=sin(sqrt(x2.^2+y2.^2))./sqrt(x2.^2+y2.^2);% z4=-sin(sqrt(x2.^2+y2.^2))./sqrt(x2.^2/3.6+y2.^2/4.1);% subplot(122)mesh(z3)hold onmesh(-z3)grid offaxis offpause(3)%%n=moviein(200);for i=1:200view(-37.5+5*(i-1),30-i/4)%        view(-37.5+24*(i-1),30-i)n(:,i)=getframe;end%    movie(m)

（来自连老师上课内容）