利用matlab绘制矩阵色块图.docx

1、利用matlab绘制矩阵色块图R语言中有一个根据实值矩阵绘制色块图的程序（用于绘制相关系数矩阵图），可以用丰 富的颜色和形状形象的展示矩阵元素值的大小。遗憾的是 MATLAB中没有这样的函数，因此我就用MATLAB编写了一个 matrixplot 函数，下面给出示例和源码， 与大家一起分享!*【例1】绘制网格线，网格中显示矩阵元素。显示黑色文字： x = 1,-0.2,0.3,0.8,-0.5-0.2,1,0.6,-0.7,0.20.3,0.6,1,0.5,-0.30.8,-0.7,0.5,1,0.7-0.5,0.2,-0.3,0.7,1; XVarNames = xiezhh,hepi ng

2、,keda,tust,tianji n;matrixplot(x,FillStyle, nofill,XVarNames,XVarNames,YVarNames,XVarNam es);效果图1 :根据矩阵元素值自动设置文字颜色:【例2】绘制实值矩阵各元素对应的色块，通过不同的 参数/参数值”控制色块的形状、大小、颜色等属性。方形色块，充满方格，灰白色字体matrixplot(x,XVarNames,XVarNames,YVarNames,XVarNames,TextColor,0. 6,0.6,0.6,ColorBar,on);效果图3 :方形色块，根据矩阵元素值自动确定色块的大小和颜色，不

3、显示字体椭圆形色块，根据矩阵元素值自动确定色块的大小和颜色，不显示字体matrixplot(x,XVarNames,XVarNames,YVarNames,XVarNames,DisplayOpt,o ff,FigSize,Auto,ColorBar,o n,FigShape,e);圆形色块，根据矩阵元素值自动确定色块的大小和颜色，不显示字体，上三角形式显示六边形色块，根据矩阵元素值自动确定色块的大小和颜色，显示字体，下三角形式显示matrixplot(x,XVarNames,XVarNames,YVarNames,XVarNames,DisplayOpt,o n,FigSize,Auto,C

4、olorBar,o n,FigShape,h,FigStyle,Tril);效果图7 :表盘形色块，根据矩阵元素值自动确定色块的颜色，不显示字体matrixplot(x,XVarNames,XVarNames,YVarNames,XVarNames,DisplayOpt,o ff,FigSize,Full,ColorBar,o n,FigShape,d);【例3】读取真彩图片，绘制伪红外图。 I = double(imread(kids.tif); matrixplot(l,DisplayOpt,off,colorbar,o n,grid,off);最后贴上matrixplot 函数的源码，源

5、码中有详细的调用格式及参数说明，感兴趣的版友可以通过设置不同参数，做出更为精彩的图形，希望 大家喜欢！function matrixplot(data,vararg in)% 根据实值矩阵绘制色块图，用丰富的颜色和形状形象的展示矩阵元素值的大小。%matrixplot(data)绘制矩阵色块图， data 为实值矩阵，每一个元素对应一个色块，色%块颜色由元素值大小决定。%matrixplot(data, PARAM1,val1, PARAM2,val2, .)%用成对出现的参数名 / 参数值控制色块的各项属性。可用的参数名 / 参数值如下：%FigShape -设定色块的形状，其参数值为：%S

6、quare- 方形（默认）%Circle- 圆形%Ellipse- 椭圆形%Hexagon - 六边形%Dial- 表盘形%FigSize -设定色块的大小，其参数值为：%Full- 最大色块（默认）%Auto- 根据矩阵元素值自动确定色块大小%FigStyle -设定矩阵图样式，其参数值为：%Auto- 矩形矩阵图（默认）%Tril- 下三角矩阵图%Triu- 上三角矩阵图%FillStyle -设定色块填充样式，其参数值为：%Fill - 填充色块内部（默认）%NoFill- 不填充色块内部%DisplayOpt - 设定是否在色块中显示矩阵元素值，其参数值为：%On- 显示矩阵元素值（默

7、认）%Off- 不显示矩阵元素值%TextColor -设定文字的颜色，其参数值为：%表示单色的字符( r,g,b,y,m,c,w,k ), 默认为黑色%1行 3 列的红、绿、蓝三元色灰度值向量（r,g,b )%Auto- 根据矩阵元素值自动确定文字颜色%XVarNames-设定X轴方向需要显示的变量名（默认为 X1,X2,），其参数值为：%字符串矩阵或字符串元胞数组，若为字符串矩阵，其行数应与 data 的列数相同%若为字符串元胞数组，其长度应与 data 的列数相同。% YVarNames - 设定 Y 轴方向需要显示的变量名（默认为 Y1,Y2,. ），其参数值 为：% 字符串矩阵或字符

8、串元胞数组，若为字符串矩阵，其行数应与 data 的行数相同% 若为字符串元胞数组，其长度应与 data 的行数相同。ColorBar - 设定是否显示颜色条，其参数值为：% On - 显示颜色条%Off - 不显示颜色条（默认）Grid - 设定是否显示网格线，其参数值为： On - 显示网格线（默认）Off - 不显示网格线% Example: % x = 1,-0.2,0.3,0.8,-0.5% -0.2,1,0.6,-0.7,0.2% 0.3,0.6,1,0.5,-0.3% 0.8,-0.7,0.5,1,0.7% -0.5,0.2,-0.3,0.7,1;% matrixplot(x);

9、% matrixplot(x,DisplayOpt,off);% matrixplot(x,FillStyle,nofill,TextColor,Auto);% matrixplot(x,TextColor,0.7,0.7,0.7,FigShap,s,FigSize,Auto,ColorBar,on);% matrixplot(x,TextColor,k,FigShap,d,FigSize,Full,ColorBar,on,FigStyle,Triu);% XVarNames = xiezhh,heping,keda,tust,tianjin;% matrixplot(x,FigShap,e,

10、FigSize,Auto,ColorBar,on,XVarNames,XVarNames,YVarNames,XVarNames);% CopyRight ： xiezhh (谢中华) ,2013.01.24 编写% 对第一个输入参数类型进行判断 if ismatrix（data） | isreal（data） error（ 输入参数类型不匹配：第一个输入参数应为实值矩阵 ）; end % 解析成对出现的参数名 / 参数值FigShape,FigSize,FigStyle,FillStyle,DisplayOpt,TextColor,XVarNames,.YVarNames,ColorBar,

11、GridOpt = parseInputs(varargin:);% 产生网格数据m,n = size(data);x,y = meshgrid(0:n,0:m);data = data(:); maxdata = nanmax(data); mindata = nanmin(data); rangedata = maxdata - mindata; if isnan(rangedata)warning(MATLAB:warning1, 请检查您输入的矩阵是否合适！ );return;endz = zeros(size(x)+0.2;sx = x(1:end-1,1:end-1)+0.5;sy

12、 = y(1:end-1,1:end-1)+0.5;if strncmpi(FigStyle,Tril,4)z(triu(ones(size(z),2)0) = NaN; sx(triu(ones(size(sx),1)0) = NaN;elseif strncmpi(FigStyle,Triu,4)z(tril(ones(size(z),-2)0) = NaN;sx(tril(ones(size(sx),-1)0) = NaN;endsx = sx(:);sy = sy(:);id = isnan(sx) | isnan(data);sx(id) = ;sy(id) = ;data(id)

13、= ;if isempty(XVarNames)XVarNames = strcat(X,cellstr(num2str(1:n);elseif (iscell(XVarNames) & (numel(XVarNames) = n) | (iscell(XVarNames) & (size(XVarNames,1) = n)error(X 轴方向变量名应为字符串矩阵或字符串元胞数组，其长度与输入矩阵的列数 相同 );endendif isempty(YVarNames)YVarNames = strcat(Y,cellstr(num2str(1:m);elseif (iscell(YVarNa

14、mes) & (numel(YVarNames) = m) | (iscell(YVarNames) & (size(YVarNames,1) = m)error(Y 轴方向变量名应为字符串矩阵或字符串元胞数组，其长度与输入矩阵的行数 相同 );endend% 绘图figure(color,w,.units,normalized,.pos,0.289165,0.154948,0.409956,0.68099); axes(units,normalized,pos,0.1,0.022,0.89,0.85); if strncmpi(GridOpt,On,2)mesh(x,y,z,. EdgeCo

15、lor,0.7,0.7,0.7,.FaceAlpha,0,. LineWidth,1); % 参考网格线 end hold on; axis equal;axis(-0.1,n+0.1,-0.1,m+0.1,-0.5,0.5);view(2);% 设置 X 轴和 Y 轴刻度位置及标签 set(gca,Xtick,(1:n)-0.5,.XtickLabel,XVarNames,.Ytick,(1:m)-0.5,.YtickLabel,YVarNames,. XAxisLocation,top,.YDir,reverse,.Xcolor,0.7,0.7,0.7,.Ycolor,0.7,0.7,0.

16、7,.TickLength,0,0);axis off% 绘制填充色块if strncmpi(FillStyle,Fill,3) MyPatch(sx,sy,data,FigShape,FigSize);end % 显示数值文本信息if strncmpi(DisplayOpt,On,2)str = num2str(data,%4.2f);scale = 0.1*max (n/m,1)/(max(m, nF0.55);if strncmpi(TextColor,Auto,3)ColorMat = get(gcf,ColorMap);nc = size(ColorMat,1);cid = fix(

17、mapminmax(data,0,1)*nc)+1; cid(cidnc) = nc;TextColor = ColorMat(cid,:);for i = 1:numel(data) text(sx(i),sy(i),0.1,str(i,:),.FontUnits,normalized,. FontSize,scale,.fontweight,bold,.HorizontalAlignment,center,. Color,TextColor(i,:);endelsetext(sx,sy,0.1*ones(size(sx),str,. FontUnits,normalized,. FontS

18、ize,scale,.fontweight,bold,.HorizontalAlignment,center,. Color,TextColor);endend% 设置 X 轴和 Y 轴刻度标签的缩进方式 MyTickLabel(gca,FigStyle);% 添加颜色条if strncmpi(ColorBar,On,2)if any(strncmpi(FigStyle,Auto,Triu,4) colorbar(Location,EastOutside);elsecolorbar(Location,SouthOutside);end end end% % 调整坐标轴刻度标签子函数% func

19、tion MyTickLabel(ha,tag) % 根据显示范围自动调整坐标轴刻度标签的函数% ha 坐标系句柄值% tag 调整坐标轴刻度标签的标识字符串，可用取值如下：% Auto - 将 x 轴刻度标签旋转 90 度， y 轴刻度标签不作调整% Tril - 将 x 轴刻度标签旋转 90 度，并依次缩进， y 轴刻度标签不作调整% Triu - 将 x 轴刻度标签旋转 90 度， y 轴刻度标签依次缩进% Example:% MyTickLabel(gca,Tril);% CopyRight ： xiezhh (谢中华) ,2013.1 编写if ishandle(ha)warning

20、(MATLAB:warning2, 第一个输入参数应为坐标系句柄 ); return;end if strcmpi(get(ha,type),axes)warning(MATLAB:warning3, 第一个输入参数应为坐标系句柄 );return;end axes(ha);xstr = get(ha,XTickLabel);xtick = get(ha,XTick);xl = xlim(ha);ystr = get(ha,YTickLabel);ytick = get(ha,YTick);yl = ylim(ha); set(ha,XTickLabel,YTickLabel,);x = ze

21、ros(size(ytick) + xl(1) - range(xl)/30; y = zeros(size(xtick) + yl(1) - range(yl)/70; nx = numel(xtick);ny = numel(ytick);if strncmpi(tag,Tril,4) y = y + (1:nx) - 1;elseif strncmpi(tag,Triu,4)x = x + (1:ny) - 1;endtext(xtick,y,xstr,.rotation,90,.Interpreter,none,. color,r,.HorizontalAlignment,left);

22、text(x,ytick,ystr,.Interpreter,none,.color,r,.HorizontalAlignment,right);end% % 根据散点数据绘制 3 维色块图子函数% function MyPatch(x,y,z,FigShape,FigSize)% 根据散点数据绘制 3 维色块图% MyPatch(x,y,z,FigShape,FigSize) x,y,z 是实值数组，用来指定色块中心点三维% 坐标。 FigShape 是字符串变量，用来指定色块形状。% FigSize 是字符串变量，用来指定色块大小。% CopyRight:xiezhh (谢中华) , 20

23、13.01 编写% Example ：% x = rand(10,1);% y = rand(10,1);% z = rand(10,1);% MyPatch(x,y,z,s,Auto);% % 输入参数类型判断if nargin 3error( 至少需要三个输入参数 );endif isreal(x) | isreal(y) | isreal(z) error( 前三个输入应为实值数组 );end n = numel(z);if numel(x) = n | numel(y) = n error( 坐标应等长 );endif strncmpi(FigSize,Auto,3) & strncm

24、pi(FigShape,Ellipse,1) id = (z = 0);x(id) = ;y(id) = ;z(id) = ;end if isempty(z) return;end % 求色块顶点坐标rab1 = ones(size(z); maxz = max(abs(z);if maxz = 0maxz = 1;endrab2 = abs(z)/maxz;if strncmpi(FigShape,Square,1)% 方形if strncmpi(FigSize,Full,3)r = rab1;elser = sqrt(rab2);endSquareVertices(x,y,z,r);el

25、seif strncmpi(FigShape,Circle,1)% 圆形if strncmpi(FigSize,Full,3)r = 0.5*rab1;elser = 0.5*sqrt(rab2);endCircleVertices(x,y,z,r);elseif strncmpi(FigShape,Ellipse,1)% 椭圆形a = 0.48 + rab2*(0.57-0.48);b = (1-rab2).*a;EllipseVertices(x,y,z,a,b);elseif strncmpi(FigShape,Hexagon,1)% 六边形if strncmpi(FigSize,Ful

26、l,3)r = 0.5*rab1;elser = 0.5*sqrt(rab2);endHexagonVertices(x,y,z,r);else% 表盘形if strncmpi(FigSize,Full,3)r = 0.45*rab1;elser = 0.45*sqrt(rab2);endDialVertices(x,y,z,r);endend% % 求色块顶点坐标并绘制色块的子函数% function SquareVertices(x,y,z,r)% 方形hx = r/2;hy = hx;Xp = x-hx;x-hx;x+hx;x+hx;x-hx;Yp = y-hy;y+hy;y+hy;y-

27、hy;y-hy;Zp = repmat(z,5,1); patch(Xp,Yp,Zp,FaceColor,flat,EdgeColor,flat); endfunction CircleVertices(x,y,z,r)% 圆形t = linspace(0,2*pi,30);m = numel(t);Xp = repmat(x,m,1)+cos(t)*r;Yp = repmat(y,m,1)+sin(t)*r;Zp = repmat(z,m,1);patch(Xp,Yp,Zp,FaceColor,flat,EdgeColor,flat); endfunction EllipseVertices(x,y,z,a,b)% 椭圆形t = linspace(0,2*pi,30);m = numel(t);t0 = -sign(z)*pi/4;t0 = repmat(t0,m,1);x0 = cos(t)*a;y0 = sin(t)*b;X