三、Matlab窗口常用命令、快捷键及常用函数总结

基本语法总结

数据类型转换

%{
使用数字、矩阵在计算或接收值时，可能需要保存更大的值 或 实数范围值，因此需要转换数据类型类型
%}
s = int32(矩阵); % 将该矩阵所有元素均转换为32位有符号整型数字
s = double(矩阵); % 将该矩阵所有元素均转换为32位有符号整型数字
s = 1.0 / 2;% 参与计算中存在double型数据结果为double

数组及其操作

%{
对于数组，它是用于存储同类型的元素序列
%}
c = [1 2];% 定义了一个 1 * 2 的数组
a = c(1);% 将数组c（1）位置的值赋给a，注意Matlab中数组、矩阵、细胞数组的序号标号均从 1 开始
c(end+1) = 3; % 向数组c中添加新的元素
b = '123';% 创建字符串a
b = ['1','2','3'];% 与上面的形式创建效果一样

矩阵及其操作

• 基本操作

%{
对于矩阵，它是图像的数学基本表达形式，在对图像进行处理时会经常用到
%}
c = [1 2；1 2];% 定义了一个 2 * 2 的矩阵
a = c(1,1);% 将c矩阵（1,1）位置的值赋给a，注意Matlab中数组、矩阵、细胞数组的序号标号均从 1 开始

• 对矩阵中某一子区域进行操作

%{
当需要对矩阵的子区域进行操作时，可使用 矩阵名(子矩阵起始行:子矩阵结束行，子矩阵起始列:子矩阵结束列) 的形式进行操作
%}
a = [1,2,3;4,5,6;7,8,9];
a(1:2,1:2) % 输出对应于原矩阵第一行到第二行，第一列到第二列的 2*2 的子矩阵：[1,2;4,5]
a(1:2,1:2) = [0,0;0,0] % 对上述位置的子矩阵重新赋值，使原矩阵变为 [0,0,3;0,0,6;7,8,9]

• 对两个矩阵(阵列)进行逻辑运算：&、|、xor

%{
两个矩阵可以进行逻辑运算，所得结果为 两矩阵对应位置元素 逻辑运算结果 组成的矩阵。
%}
a = [1,2,3];
b = [0,4,5];
a & b = [0,1,1] % 所得结果均为逻辑值(1表示真，0表示假)，该结果如果用于 if 的条件判断，只有其中元素全为1(真)时才为真

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细胞数组：cell

%{
对于细胞数组，其扩展了Matlab数组只能存储同类型数字的情况。使用细胞数组可以保存不同的数据类型的数据
%}
cell = {}; % 定义了一个空细胞数组
cell(end+1) = {{1},{1}};%将添加新的细胞数组到cell中 
cell{end+1} = 1;% 将数字1填充进细胞数组中(过程是先将1包裹为一个细胞数组，再放入cell中)
cell{end+1} = [1 2 3;1 2 3];% 将矩阵填充进细胞数组中(过程是先将矩阵包裹为一个细胞数组，再放入cell中)
a = cell(1);% 注意这样获取得到的值依然为细胞数组，只是该细胞数组只有一个元素1
a = cell{1};%  注意这样获取得到的值即为数字1
cell{2}(1,1) = 19;% 使用该形式，可以完成对第二个细胞数组元素（矩阵）中的（1,1）点的值进行修改（即在细胞数组中修改值）
b = cell{2};
b(1,1) = 19; % 注意，这个形式仅仅对b矩阵的（1,1）点的值进行了修改，并为改变cell细胞数组中的矩阵中的值

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常用函数总结

用于查找向量或矩阵中非零元素的索引和值：find()

%{
find()函数用于查找向量或矩阵中非零元素的索引和值，常常用于判断矩阵中某一元素是否存在
%}
a = [11,22,33,0];
find(a) % 输出1,2,3(对应非零元素的索引值)

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开根号：nthroot()

%{
nthroot()函数用于开指定次方根，具体说明如下
    ① 第一个参数，传入被开次方根的数
    ② 第二个参数，传入要开的次方数
%}
nthroot(4,2); % 输出 2

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快速傅里叶变换：fft2()

%{
注意：fft2()只做傅里叶变换，并没有中心化
%}
in = imread('XXX.tif');
% 传入的矩阵需要是double型的
fft2(double(in));

快速中心化傅里叶变换：fftshift()

%{
注意：fftshift()使频谱中心化，需要和fft2()搭配使用
%}
in = imread('XXX.tif');
% 传入的矩阵需要是double型的
dft_noncenter = fft2(double(in));
dft_center = fftshift(dft_noncenter);

快速傅里叶反变换：ifft2()

%{
注意：ifft2()只做傅里叶反变换，并没有去中心化
%}
in = imread('XXX.tif');
% 传入的矩阵需要是double型的
dft_noncenter = fft2(double(in));
% 由于计算的精确度有限，结果会有虚部，使用 real() 取实部
idft_noncenter = real(iff2(dft_noncenter));

快速去中心化傅里叶反变换：ifftshift()

%{
注意：ifftshift()对频谱去中心化（相当于是对fftshift()的撤销操作），需要和ifft2()搭配使用
%}
in = imread('XXX.tif');
% 传入的矩阵需要是double型的
dft_noncenter = fft2(double(in));
dft_center = fftshift(dft_noncenter);
% 先去中心化，再傅里叶反变换
idft_center = real(ifft2(ifftshift(dft_center)));

数字转字符串：num2str()

求余数：mod()

%{
mod()用于求余数
函数参数说明：
    ① 第一个参数，传入被除数
    ② 第二个参数，传入除数
%}
mod(4,2); # 输出2

输入图像：imread()

%{ 
    ① 一般用法如下
    ② 所得结果为矩阵
%}
in = imread(图像物理地址字符串)

创建图像窗口：figure()

%{ 
    ① 一般用法如下
%}
figure;% 可直接创建一个图像窗口
figure('name',窗口名);% 可创建一个图像窗口并命名

在单个图像窗口中创建多个图片子窗口：subplot()

%{ 
    ① 一般用法如下
    subplot(r,c,n)
    r：要划分为的行数
    c：要划分为的列数
    n：当前所指向的子窗口位置(排序为第一行开始左到右，结束后换行在左到右，依次排序)
    ② 一般在figure后面显示图像函数前使用
%}
figure; % 创建一个图像窗口
subplot(1,2,1); % 把当前图像窗口分划为，1 * 2的子窗口，并且所在当前的位置为第一位

将数值矩阵转换为灰度图矩阵(每个矩阵元素为[0,1]中的数)：mat2gray()

%{ 
    ① 一般用法如下
    ② 所得结果为各元素数值在[0 1]的实数矩阵
    ③ 常与inshow()搭配使用
%}
out =mat2gray(图像矩阵)

图像显示：imshow()

%{ 
    ① 一般用法如下
    ② 一般与 figure、subplot合用
    ③ imshow()默认将图像输出到[0 1]的灰度级内，存在超出该范围的值会进行自动的匹配灰度范围
    （可能导致显示不准确，在显示灰度图像时经常与mat2gray()搭配使用，或者传入[]让其自动匹配灰度级）
    ④ 注意，经过计算得到的输出图像的像素矩阵，其像素灰度值可能不在原图的灰度级范围内。
        可以手动调节匹配范围，也可以使用mat2gray()将输出图像的像素灰度值调至[0 1]范围内的实数
%}
figure;
subplot(1,3,1);
in =imshow(图像矩阵1) % 默认为[0 1]
subplot(1,3,2);
in =imshow(图像矩阵2,[0 255]) % 手动设置为[0 255]

subplot(1,3,3);
in =imshow(mat2gray(图像矩阵3)) % 转换为像素灰度值在[0 1]的实数矩阵，在[0 1]的灰度级中输出

用于缩放图像：imresize()

%{ 
    ① 一般用法如下
    imresize(I,n,p,v)
    I：为图像的矩阵
    n：为将该图像放大或缩小的倍数
    p,v：成对赋值，类似于 K-V.
        'Method','nearest'  最近邻域内插法
        'Method','bilinear' 双线性内插法
        'Method','bicubic'   双三次线性内插法
            作用为使用哪种插值方法将原图进行扩大或缩小
    ② 所得结果为矩阵
%}

out = imresize(img_72,1250 / 72,'Method','nearest');

输入一个矩阵，获得其行数 r 与 列数 c：[r,c] = size()

%{
    ① 一般用法如下
%}
[r,c] = size(图像矩阵)；% 获得图像矩阵的行数 r 与 列数 c

创建 r 行 c 列的所有元素数值均为0的矩阵：zeros(r,c)

%{
    ① 一般用法如下
%}
s = zeros(r,c); %创建 r 行 c 列的所有元素数值均为0的矩阵s

将十进制数转换为二进制（字符串）：dec2bin()

%{
    ① 一般用法如下
%}
 n = dec2bin(十进制数); %将十进制数转换为二进制（字符串）

用于直方图均衡化：histeq()

用于显示图像的直方图：imhist()

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Matlab快捷键

快速注释：Ctrl + R

单行注释 :
%
多行注释 :
%{ 
%}

快速解注释：Ctrl + T

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## 窗口常用命令