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  • matlab里使用函数图像
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    2021-07-21 14:40:07

    画函数图像

    %% 显示函数图像
    f = inline( 'x^2 - x - 1');  % 定义函数
    ezplot(f, -4, 4);   %显示函数图形
    hold on;
    
    
    %% 第二种形式
    f = inline('1/x - (x - 1)');  % 写出函数
    ezplot(f, -2, 2);
    zeor1 = fzero(f, 1);  % 找第一个函数零点,在x=1附近
    zero2 = fzero(f, -1); % 找第二个函数零点,在x=-1附近
    hold on;
    plot(zeor1, 0, 'o'); % 在第一个零点处画一个字母o
    plot(zero2, 0, 'o'); % 在第一个零点处画一个字母o
    
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    一、绘制图像的常用思路

    在通常情况下,手动绘制函数图像的基本思路是确定自变量的取值范围、选取合适的自变量点、通过函数表达式得出对应的应变量的点、将这些点连接起来,即可得到大致图像。

    使用Matlab绘制函数图像也是使用这样的思路,当自变量的点取得够多时,连接这些点的图形就越接近函数图像。

     

    二、Matlab中绘制图形的常用语言规范和绘图函数

    在Matlab中,选取自变量的操作变得及其简单,大致格式如下:X = 下限:取值间隔:上限。详细情况可以看案例。Matlab对于函数的表示也十分的接近自然语言,可以参考案例学习。在绘制图像时,Matlab对于二维和三维图像有不同的函数。绘制二维图像一般使用的是“plot”函数,在调用它时,只需要给定对应的自变量和应变量即可,例如plot(x,y)就是绘制x为自变量y为应变量的函数图像;对于三维图像一般使用“surf”函数,它的使用也和“plot”函数大致相同。当然,这两种绘图函数还有一些更加深入的用法,这里不一一介绍。

    三、注意事项

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    matlab图像显示函数

    inshow主要用于调用图像索引,比如:

    imshow(X,map)

    其功能等同于:

    image(X)

    colormap(map)

    但是,inshow的功能要强大一些,比如用于灰度图像,RGB图像,二进制图像,都可以应用。

    imagesc属于图像缩放函数

    具体说一些例子:

    要显示一副灰度图像,可以调用函数 imshow 或 imagesc (即

    imagescale,图像缩放函数)

    (1) imshow 函数显示灰度图像

    使用 imshow(I)    或 使用明确指定的灰度级书目:imshow(I,32)

    由于Matlab自动对灰度图像进行标度以适合调色板的范围,因而可以使用自定义

    大小的调色板。其调用格式如下:

    imshow(I,[low,high])

    其中,low 和 high 分别为数据数组的最小值和最大值。

    (2) imagesc 函数显示灰度图像

    下面的代码是具有两个输入参数的 imagesc 函数显示一副灰度图像

    imagesc(1,[0,1]);

    colormap(gray);

    imagesc 函数中的第二个参数确定灰度范围。灰度范围中的第一个值(通常是0),

    对应于颜色映象表中的第一个值(颜色),第二个值(通常是1)则对应与颜色映象表

    中的最后一个值(颜色)。灰度范围中间的值则线型对应与颜色映象表中剩余的值(颜色)。

    在调用 imagesc 函数时,若只使用一个参数,可以用任意灰度范围显示图像。在该

    调用方式下,数据矩阵中的最小值对应于颜色映象表中的第一个颜色值,数据矩阵中的最大

    值对应于颜色映象表中的最后一个颜色值。

    5.3 RGB 图像及其显示

    (1) image(RGB)

    不管RGB图像的类型是double浮点型,还是 uint8 或 uint16 无符号整数型,Matlab都

    能通过 image 函数将其正确显示出来。

    RGB8 = uint8(round(RGB64×255)); % 将 double 浮点型转换为 uint8 无符号整型

    RGB64 = double(RGB8)/255;            % 将 uint8 无符号整型转换为 double 浮点型

    RGB16 = uint16(round(RGB64×65535)); % 将 double 浮点型转换为 uint16 无符号整型

    RGB64 = double(RGB16)/65535;      % 将 uint16 无符号整型转换为 double 浮点型

    (2) imshow(RGB) 参数是一个 m×n×3 的数组

    5.4 二进制图像及其显示

    (1) imshow(BW)

    在 Matlab 7.0 中,二进制图像是一个逻辑类,仅包括 0 和 1 两个数值。像素 0 显示

    为黑色,像素 1 显示为白色。

    显示时,也可通过NOT(~)命令,对二进制图象进行取反,使数值 0 显示为白色;1 显示

    为黑色。

    例如: imshow(~BW)

    (2) 此外,还可以使用一个调色板显示一副二进制图像。如果图形是 uint8 数据类型,

    则数值 0 显示为调色板的第一个颜色,数值 1 显示为第二个颜色。

    例如: imshow(BW,[1 0 0;0 0 1])

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    1 画图基础

    (1)一元一次函数

    x=0:0.1:1;
    y=x;
    plot(x,y);   %图像见下图1

                                              图1                                                                                          图2

    (2)一元多次函数

     x=0:0.1:1;
    y=x.^2;
    plot(x,y);    % 图像见图2

    2 分段函数图像

    x=0:0.1:2;
    y=x.*(x>=0&x<=1)+(-(x-1).^2+1).*(x>1&x<=2);
    plot(x,y);   %图像见图3
    %组合函数y=y1.*(x定义域)+y2.*(x定义域)

                                          图3                                                                                       图4

    3 其他小技巧

    (1)多条曲线画在同一个图像里

    tip:使用 hold on 函数

    t=[0:0.01:1];
    q1=120-180*t.^2+120*t.^3;
    q2=120-600*t.^3+900*t.^4-360*t.^5;
    plot(t,q1);hold on;
    plot(t,q2); 
    %图形见图4

    (2)改变图像中线的颜色和线条形式(针对plot函数)

    t=[0:0.01:1];
    q1=120-180*t.^2+120*t.^3;
    q2=120-600*t.^3+900*t.^4-360*t.^5;
    plot(t,q1,'r');hold on;
    plot(t,q2,'b');
    %见图5

                                                                                                         图5

    通过在plot()函数括号里面增加特性来改变图线,常见的颜色和类型如图6

                                                                                                   图6

    (3)增加图例

    tip:利用l egend 函数

    t=[0:0.01:1];
    q1=120-180*t.^2+120*t.^3;
    q2=120-600*t.^3+900*t.^4-360*t.^5;
    plot(t,q1,'r'); hold on;
    plot(t,q2,'b');
    legend('a)函数图像','b)函数图像')  %要按函数的顺序来添加
    %见图7

     

                                                                                                    图7

     

    展开全文
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