第一章 MATLAB数字图像处理编程基础

1 为什么用MATLAB

MATLAB的图像处理工具箱（Image Processing Toolbox,IPT）封装了一系列不同图像处理需求的标准算法，它们都是通过直接或间接调用MATLAB中矩阵运算和数值运算函数来完成图像处理任务。

2 MATLAB R2011a简介

2.1文件操作函数

1.addpath函数

1.addpath函数
向path变量中加入指定的目录路径，其原型如下。
addpath('dir','dir','dir3'...'-flag')
参数说明：
dir为要加入的目录路径，这些变量必须是绝对路径；
flag可以有来指定函数行为：
(flag=0或begin，flag参数省略时，默认为此项)时，这些路径被添加到搜索路径最前面；
(flag=1或end),路径被添加到搜索路径列表最后。
可以在addpath函数前后查看path变量内容，以确定添加成功。

2.genpath函数

生成包含指定目录下所有子目录的路径变量，其原型如下。
p=genpath('directory');
参数说明：
（1）参数directory为指定的目录。
（2）返回值：
函数返回包含指定目录本身和其全部子目录的数据。

返回值也可以直接提供为addpath函数，从而直接添加一个目录与其全部子目录到路径列表。

函数用途示例：可以方便调用一个程序工具箱路径，就可以直接使用工具箱中的函数文件了。

3.打开与编辑M文件

open filname//打开文件
edit filename//编辑文件

4.查看工作空间的变量

who

whos

5.读取保存工作区中的变量

save filename arg1 arg2 arg3...
load filename arg1 arg2 arg3...
用处：matlab与vc相比执行效率不高，可根据需要在希望中断程序时保存程序的所有上下文变量，以备之后随时从中断点开始执行

6.生成特殊矩阵函数

函数名称	用途
eye	产生单位矩阵
zeros	产生全部元素为0的矩阵
ones	产生全部元素为1矩阵
true	产生全部元素为真的逻辑矩阵
false	产生全部元素为假的逻辑矩阵
rand	产生均匀分布随机矩阵
randn	产生正态分布随机矩阵
randperm	产生随机排列
limspace	产生线性等分的矩阵
logspace	产生对数等分向量
company	产生伴随矩阵
hadamarb	产生hadamarb矩阵
magic	产生幻方矩阵
hib	产生hibert矩阵
invhilb	产生逆hibert矩阵

 7.获得矩阵大小和维度

size(A,dim)
(1)A为需要查看大小的数组
(2)dim为指定的要查看的维数。dim省略时返回一个包含数组从第一维到最后一维大小的数组

ndims(A)
返回A的维数

8.获取矩阵子块

命令	用途
A(M,N)	提取m行n列位置的一个元素
A(:N)	提出第n列
A(M,:)	提出第M行
A(m1:m2,n1:n2)	提出m1到m2行，n1到n2列的一个子块
A(m:end,n)	提出m行到最后一行，第n列的一个
A(:)	将矩阵按列存储得到一个长列向量

9.细胞数组（Cell Array）

例：
Cell={'Harry',15,[1 0;15 2]};
元素访问：
Cell{1}='Harry';
Cell{2}=15;
Cell{3}={1 0;15 2};

用圆括号形式的索引可以得到变量的描述，如下所示：
>>Cell(3)
ans=
    {2*2 double}

10.结构体　　

Struct.Name='Harry';
Struct.Age=15;
Struct.SalaryMatrix={1 0;15 2};
>>
Struct%显示结构体的内容
Struct=
            Name:'Harry'
            Age:15
SalaryMatrix:[2*2 double]
>> Struct.SalaryMatrix

ans = 

    [ 1]    [0]
    [15]    [2]
%访问结构体的内部字段
>>
name=Struct.Name;

11常用图像处理函数

MATLAB函数分有：数值函数，矩阵函数，逻辑函数等。

函数	用途
all	是否所有元素非零
any	是否至少有一元素非零
isempty	是否空矩阵
isequal	是否两矩阵相同
isinf	判断有无inf元素
isnan	判断有无nan元素
isreal	判断是否实矩阵
find	返回一个由非零元素下标组成的矩阵
det	计算方阵对应的行列式
diag	抽取对角线元素
eig	求特征值和特征向量
flipud	上下翻转
inv	求逆矩阵
lu	三角分解
norm	求范数
orth	正交化
poly	求特征多项式
qr	正交三角分解
rank	求矩阵的秩
svd	奇异值分解
trace	求矩阵的迹
Tril	抽取上三角矩阵
tnu	抽取下三角阵