怎样保存网站资料做证据,wordpress+判断标签,静安网站建设,滁州商业网站建设一、前言 Matlab的名称来源于“矩阵实验室#xff08;Matrix Laboratory#xff09;”#xff0c;其对矩阵的操作具有先天性的优势#xff08;特别是相对于C语言的数组来说#xff09;。在数字图像处理中#xff0c;为了提高编程效率#xff0c;我们可以使用多种方式来创…一、前言 Matlab的名称来源于“矩阵实验室Matrix Laboratory”其对矩阵的操作具有先天性的优势特别是相对于C语言的数组来说。在数字图像处理中为了提高编程效率我们可以使用多种方式来创建特殊的矩阵或图像处理矩阵如全零矩阵、全1矩阵、单位矩阵、空矩阵个、序列矩阵、稀疏矩阵、随机矩阵等。
二、特殊矩阵的生成及应用
1.全零矩阵 元素全为零的矩阵称为全零矩阵MATLAB可以使用zeros创建全零矩阵。如zeros(5),生成一个5×5的矩阵元素全为零的方阵而zeros(3,4)则生成3×4的矩阵元素全为零的矩阵 注意如果使用zeros生成全零矩阵其在MATLAB图像显示是黑色。 Izeros(256,256); imshow(I),title(全零矩阵图像) 2.全1矩阵 元素全为1的矩阵称为全1矩阵MATLAB可以使用ones创建全1矩阵。如ones(5),生成一个5×5的矩阵元素全为1的方阵而ones(3,4)则生成3×4的矩阵元素全为1的矩阵。 注意如果一个矩阵是全1矩阵其在MATLAB图像显示是白色。 onesMatrixones(256,256); figure,imshow(onesMatrix),title(‘全1矩阵’ whos onesMatrix 矩阵元素的数据类型为double一个像素占8个Bytes。
3.单位矩阵 如果一个方阵对角线上的元素全为1而其他的元素全为零则称单位矩阵MATLAB可以使用eys创建单位矩阵。
如eye(5),生成一个5×5的单位矩阵。
Ieye(5);
figure,imshow(I)
whos I 矩阵元素的数据类型为double。
4. 空矩阵
空矩阵是指有一个或多个等于零的维度0×00×11×0
示例
emptyMatrix[] %创建空矩阵
size(emptyMatrix) %行列数都为0
length(emptyMatrix) %矩阵长度为0
numel(emptyMatrix) %元素个数为0
isempty(emptyMatrix) %判断是否为空矩阵返回逻辑值1真
5. 序列矩阵
在MATLAB中创建一个序列矩阵可以使用冒号操作符 : 或者函数 linspace 和 meshgrid。以下是一些示例 5.1 创建一个1到20间隔为2的序列矩阵从1开始
1)使用冒号操作符 “:”创建 A 1:2:20; 2 使用linspace函数创建 Alinspace(1,19,10) %保存10个数据 5.2 生成一个二维网格采样点矩阵和生成三维曲面图 Matlab的meshgrid函数是用于生成网格坐标的函数它可以将二维或三维数组作为输入生成对应的网格坐标矩阵。这个函数在绘制三维图形、进行数值分析等方面有着广泛的应用。
语法格式: meshgrid(x, y)或meshgrid(X,Y,Z)
其中x和y可以是任何一维或二维数组分别表示x轴和y轴的坐标;X和Y可以是任何一维或二维数组表示x轴和y轴坐标的范围;Z是可选的如果提供则生成三维图形的网格坐标矩阵。
示例1-生成二维网格采样点矩阵并绘制其矩阵点图
%使用meshgrid生成二维矩阵点并绘制二维坐标点图 clear all; close all; clc; x1:3;y2:5; [X,Y]meshgrid(x,y) plot(X,Y,,LineWidth,2,Color,r),title(显示meshgrid生成的二维网格点); xlim([-2,5]); ylim([-2,6]); grid on
上面程序运行结果如下所示 由上可知X和Y都是3行4列的矩阵X矩阵的每一列值相同分别是1、2和3Y矩阵的每一行值都相同分别是2、3、4和5这是因为MATLAB的坐标原点是左上角X正方向水平向右Y正方向垂直向下。
示例2-生成三维曲面图
[X,Y] meshgrid(-2:.2:2, -4:.4:4);
Z X .* exp(-X.^2 - Y.^2);
surf(X,Y,Z)%创建三维曲面图 6. 稀疏矩阵 稀疏矩阵—在矩阵中若数值为0的元素数目远远多于非0元素的数目并且非0元素分布没有规律时则称该矩阵为稀疏矩阵;与之相反若非0元素数目占大多数时则称该矩阵为稠密矩阵。MATLAB提供了sparse函数来创建稀疏矩阵。在MATLAB中创建一个稀疏矩阵可以通过sparse函数实现该函数接受行索引、列索引和非零值作为输入并生成一个稀疏矩阵。
以下是创建稀疏矩阵的示例代码
% 定义行索引、列索引和对应的值
rows [1; 3; 4; 5;6];
cols [1; 2; 3; 4; 8];
values [10; 20; 30; 35;40];
% 使用sparse函数创建稀疏矩阵
S sparse(rows, cols, values);
% 显示稀疏矩阵
disp(显示稀疏矩阵的行列和非零值),disp(S);
% 如果你想要看到稀疏矩阵的完整形式包括零可以使用full函数
disp(显示稀疏矩阵的完整形式),disp(full(S));
上面程序运行结果如下 如果大家觉得本文对大家学习有帮助请点赞、收藏和评论谢谢大家
