MATLAB的绘图报告文档格式.docx
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摘要
与数值计算和符号计算相比，图形的可视化技术是数学计算人员所追求的更高级的一种技术，因为对于数值计算和符号计算来说，不管计算的结果是多么的准确，人们往往无法直接从大量的数据和符号中体会它们的具体含义。
而图形处理技术则给人们提供了一种更直接的表达方式，可以使人们更直接、更清楚地了解事物的结果和本质。
MATLAB语言除了有强大的矩阵处理功能之外，它的绘图功能也是相当强大的。
MATLAB语言提供了一套功能强大的绘图命令，这些命令可以根据输入的数据自动完成图形的绘制，为计算过程和结果的可视化提供了极佳的手段。
Abstract
Symboliccomputation
andnumerical
calculationand
comparison,thegraph
isamathematical
visualizationtechnology
staff
topursue
a
moreadvanced
technology,becausefor
numericalcomputationand
symboliccomputation,nomatter
howcalculated
theaccuracyof
theresults,peopletendto
Not
directlyfromthe
largeamountof
dataandthe
symbols
oftheir
specificmeaning
inthe
experience.
The
graphicsprocessing
technologyis
toprovidepeoplewith
amoredirect
expression,
canmakepeoplemore
directlyand
moreclearly
understand
theresultsand
thenature
ofthings.MATLAB
language
processing
inadditionto
astrong
matrix
features,
it'
s
graphics
isquite
powerful.
MATLAB
languageprovides
apowerfulsetof
drawing
commandsthatcanbe
doneautomatically
basedon
thedataentered
drawing,
processandresultsofthecalculation
providesanexcellent
visual
means.
1、MATLAB绘制一维函数图
1.1、plot——最基本的二维图形指令
1.1.1、plot的功能：
、plot命令自动打开一个图形窗口Figure
、用直线连接相邻两数据点来绘制图形
、根据图形坐标大小自动缩扩坐标轴，将数据标尺及单位标注自动加到两个坐标轴上，可自定坐标轴，可把x,y轴用对数坐标表示
、可单窗口单曲线绘图；
可单窗口多曲线绘图；
可单窗口多曲线分图绘图；
可多窗口绘图
、可任意设定曲线颜色和线型
、可给图形加坐标网线和图形加注功能
1.1.2、plot的调用格式：
plot（x）——缺省自变量绘图格式，x为向量,以x元素值为纵坐标，以相应元素下标为横坐标绘图。
plot（x,y）——基本格式，以y（x）的函数关系作出直角坐标图，如果y为n×
m的矩阵，则以x为自变量，作出m条曲线。
plot（x1,y1,x2,y2）——多条曲线绘图格式。
plot（x,y,’s’）——开关格式，开关量字符串s设定曲线颜色和绘图方式。
图1曲线颜色及类型表
1.2、四个函数用不同曲线、不同标识符显示在同一幅图中
程序如下：
x=-5:
0.1:
5;
%x范围
y1=30*x;
y2=5*x.^2;
y3=3*x.^3;
y4=4*x.^3+2*x.^2+x;
%四个任意函数
plot（x,y1,'
bo-'
x,y2,'
r.:
'
x,y3,'
kx-.'
x,y4,'
g*--'
）;
%画图
gridon;
%显示网格线
title（'
四个函数用不同曲线、不同标识符显示在同一幅图中'
%加标题
xlabel（'
x'
%标注x轴意义
ylabel（'
y'
%标注y轴意义
legend（'
y1=30*x'
'
y2=5*x.^2'
y3=3*x.^3'
y4=4*x.^3+2*x.^2+x'
4）;
%加图例
重点说明：
在一幅图中画出y1,y2,y3,y4函数曲线，'
表示y1函数曲线用蓝色线型圆圈绘制，'
表示y2函数用红色点型实心点绘制。
在图形右下角上添加图例。
该命令对有多种图形对象类型（线条图，条形图，饼形图等）的窗口中显示一个图例。
对于每一线条，图例会在用户给定的文字标签旁显示线条的线型，标记符号和颜色等。
legend（…,pos）在指定的位置pos放置图例见表1
表1
Pos取值
pos=-1
pos=0
Pos=1
图例位置
坐标轴之外的右边
坐标轴之内，有可能遮挡部分图形
坐标轴的右上角（缺省位置）
pos=2
pos=3
pos=4
坐标轴的左上角
在坐标轴的左下角
坐标轴的右下角
运行结果：
图2四个函数用不同曲线、不同标识符显示在同一幅图中
1.3、同一种曲线、同一种标识符把四个函数显示在同一界面的不同窗口
subplot（2,2,1）;
%将显示区域分为2行2列并且此图在第一行第一列显示
plot（x,y1）;
%画y1函数曲线
%显示网格
4）%在右下角为函数加图例
subplot（2,2,2）;
plot（x,y2）;
4）
subplot（2,2,3）;
plot（x,y3）;
subplot（2,2,4）;
plot（x,y4）;
subplot——子图分割命令
subplot（m,n,p）——分割为m行n列，按从左至右，从上至下排列，图片在第p个区域显示。
图3同一种曲线、同一种标识符把四个函数显示在同一界面的不同窗口
2、MATLAB绘制二维函数图
三维曲线绘制主要用到plot3，其用法与plot相似。
三维网线图的绘制使用函数mesh，在利用该函数前需要利用网格生成函数meshgrid生成x,y的网格。
网线图的线条有颜色，空挡是黑色的（无颜色）；
曲面图的线条是黑色的，空挡有颜色（把线条之间的空挡填充颜色），沿z轴按每一网格变化。
三维网线图的绘制使用函数surf。
2.1、空间曲线图
程序如下：
x=-1:
1;
y=-1:
z=sqrt（1-x.^2-y.^2）;
plot3（x,y,z）;
空间曲线图'
图4二维函数空间曲线图
2.2、三维网线图
x=-1:
[x,y]=meshgrid（-1:
1）;
mesh（x,y,z）
三维网线图'
图5三维网线图
2.3、三维曲面图
surf（x,y,z）
三维曲面图'
图6三维曲面图
3、图像的频谱图
3.1、图像的读取
MATLAB从图像文件中获取数据可以调用函数imread（），imread（）函数图片信息以矩阵的形式存储。
将将图像数据以图片格式显示可以调用函数imshow（）。
pic=imread（'
E:
\360data\重要数据\桌面\MATLAB画图\图.jpg'
%读取图片
imshow（pic）;
%显示图片
原图像'
程序运行结果如下：
图7读取后再显示的图像
3.2、图像的频谱
在图像处理中，频域反应了图像在空域灰度变化剧烈程度，也就是图像灰度的变化速度，也就是图像的梯度大小。
对图像而言，图像的边缘部分是突变部分，变化较快，因此反应在频域上是高频分量；
图像的噪声大部分情况下是高频部分；
图像平缓变化部分则为低频分量。
也就是说，傅立叶变换提供另外一个角度来观察图像，可以将图像从灰度分布转化到频率分布上来观察图像的特征。
MATLAB中的fft2（）函数用来得到二维FFT结果，ifft2（）函数用来实现二维傅里叶逆变换。
pic=imread（'
pic=rgb2gray（pic）;
subplot（1,2,1）;
原图'
pic_fft=fft2（double（pic））;
%傅里叶变换
pic_fft=fftshift（pic_fft）;
%让正半轴部分和负半轴部分的图像分别关于各自的中心对称
subplot（1,2,2）;
imshow（log（abs（pic_fft））,[]）;
频谱图'
图8图像频谱图
4、图像加噪声后求频谱
4.1、加噪声函数——imnoise
该函数的基本语法为：
g=imnoise（f,type,parameters）
其中：
f为是输入图像，type为噪声类型，parameters为噪声相关参数。
参数Type对应的噪声类型如下：
gaussian'
高斯白噪声
localvar'
0均值白噪声
poisson'
泊松噪声
salt&
pepper'
盐椒噪声
speckle'
乘性噪声
4.2、图像加噪声后频谱
J=imnoise（pic,'
0.02）;
%加入高斯白噪声
imshow（J）;
加噪声后图'
J_fft=fft2（double（J））;
J_fft=fftshift（J_fft）;
imshow（log（abs（J_fft））,[]）;
加噪声后频谱图'
图9加高斯白噪声后频谱图
5、心得体会
这次的课程设计主要是让我们学习使用MATLAB，利用对图像的处理来学习MATLAB这个软件。
首先我认识了MATLAB这个软件，其功能非常的强大，由总包和若干个工具箱组成，可以实现数值分析、自动控制、图像处理、神经元网络等若干个领域的计算和图形显示，它将这些不同领域的计算用函数的形式分类成对用户完全透明的库函数，构成一个个针对专门领域的工具箱。
使得我们在使用的时候用户直接调用这些库函数并赋予实际参数就能解决实际问题，具有极高的变成效率。
我觉得通过这次课设之后，我发现MATLAB强大的功能。
不仅仅局限于我们分析信号与系统的时候用到的那些功能，还有其他更多更广泛的用途。
6、参考文献
【1】刘慧颖主编，《MATLABR2007基础教程》，清华大学出版社，2005.8
【2】陈怀琛主编，《数字信号处理教程-MATLAB释义与实现（第二版）》，电子工业出版社，2007.9
【3】刘卫国主编，《MATLAB程序设计教程》，中国水利水电出版社，2004.6
【4】李文锋主编，《图形图像处理与应用》，中国标准出版社，2006.6
【5】朱秀昌主编，《数字图像处理与图像通信》，北京邮电大学出版社，2002
【6】刘文耀主编，《数字图像采集与处理》，电子工业出版社，2007.8
【7】王洪元主编，《MATLAB语言以及在电子信息工程中的应用》，清华大学出版社，2004.12
本科生课程设计成绩评定表
姓名
性别
专业、班级
课程设计题目：
MATLAB的绘图
课程设计答辩或质疑记录：
成绩评定依据：
最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）
指导教师签字：
年月日
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