Matlab 簡介

1. Matlab 簡介 指導教授：張寶基 　研究生：鄭玉欣、黃振原 音視訊處理實驗室 2006 / 10 / 3

2. 大綱 • 什麼是 Matlab ? • Matlab 常見符號 • 基本矩陣表示法 • 矩陣的基本運算 • 程式流程控制 • M檔案與M函數 • 常用指令 • 影像的讀取與寫入

3. 什麼是 Matlab? • MATrix LABoratory • History • 1978, 新墨西哥大學 Pf. Cleve Moler 原創, using Fortran • Stanford的 Jack Little 將 Matlab以C語言改寫 • 於1984年首次由 MathWorks 推出商用版 • 目前最新版本為 2006a 版 • Property • 矩陣之運算分析、二維及三維圖形繪製 • Toolbox: image processing, Wavelet, etc.

4. 常用輔助指令 • 常用輔助指令 • help 查看副函式用法 • lookfor 查詢相關副函式 • who , whos 查看變數 • what 查看現在目錄 • load , save 資料存取 • clc 清除螢幕 • clear 清除所有變數 • clf 清除figure • 常用技巧 • ctrl + c 可中斷程式執行

5. Matlab 常見符號 • 常見符號 • i、j 表示虛數 ( ) • NaN 非數字符號 ( Not a Number) • Inf 無限大的數 • eps Matlab浮點數的精確度 • pi 圓周率 • 輔助符號 • % 註解符號 • pause 暫停程式 • ;表示敘述的結束，但不會顯示執行結果 • 不打分號 (;) 會如何 ? • 換行時怎麼辦 ? demo1

6. 基本矩陣表示法 • 變數不需宣告即可直接使用 • 英文字母的大小寫是有分別的 • 用中括號 [ ] 表示矩陣開始與結束 • 用逗號 (,) 或空白鍵區別矩陣中的元素 • 向量表示法 x = 起始值 : 增加值 : 結束值(若無指定增加值，則預設增加值為 1 ) • 取出矩陣中的單一元素：x(n,m) n : row m : column demo2

7. 矩陣的基本運算 (1/2) • 矩陣的合併與分割 • a = [b1 ; b2]; c = [b1 b2]; • a = a(1:3, 4:5); • 矩陣的轉置 • a = a’ → Q : 如何做共軛轉置( )？ • 矩陣的加減 • c = a + b; • d = a - b; demo3

8. 矩陣的基本運算 (2/2) • 矩陣的乘除及次方 • c = a * b; • d = a / b;  ( a * b-1 ) • e = a \ b;  ( a-1 * b ) • f = a ^ 3;  ( a*a*a ) • 陣列的乘除及次方 • c = a .* b; • d = a ./ b; • e = a .\ b; • f = a .^ 3; Note：陣列的運算是“對應位置”的元素做運算，與矩陣運算差異甚大，請小心分辨使用時機。 demo4

9. for n=1:1:10 statement; end while n~=10 statemant; end if condition statement; elseif statement; else statemnet; end 程式流程控制 (1) (3) (2)

10. M檔案與M函數 • M檔案 (類似批次檔) • 將一群指令輸入至檔案中(.m檔)，執行該檔案即可依序執行檔案內的指令 • M函數 (可有輸入、輸出參數) • 必需在檔案開頭宣告函數名稱、輸入參數及輸出參數 [output1, output2….] = function(input1, input2….) • 呼叫函式時，是以檔名為主，非程式內函告的 function name

11. 常用運算指令 • inv() 計算反矩陣 • det() 計算行列式值 • real(), Imag() 取實部、虛部 • abs(), angle() 取絕對值、角度 • conj () 取共軛 • eig() 計算特徵值及特徵向量 • zeros() 產生全為０的矩陣 • ones() 產生全為１的矩陣 • sin(), cos(), tan(), … log(), exp(), sqrt()　　各種數學函數 Demo5

12. 常用繪圖指令 • subplot( nmk )　切割成n x m個子圖，並將繪於第k個子圖 • plot() 描繪標準線性坐標圖 • title() 設定標題文字 • xlabel() ylabel() 設定x、y軸文字 • figure() 開新圖,可指定位置及大小position, [x y wide length] • stem() 描繪離散針狀圖 • hist() 描繪統計圖 Demo6

13. 影像檔案的讀取與寫入 • imread() 用於讀取影像檔案 • imwrite() 用於寫入影像檔案 • imfinfo() 用於傳回影像檔案的各項資訊 • help MATLAB Functions: Functions - By Category: Images

14. imread() 用於讀取影像檔案 RGB=imread('C:\Documents and Settings\jyhuang\桌面\Water lilies.jpg'); image(RGB) • imwrite() 用於寫入影像檔案 load clown imwrite(X,map,'clown.jpg'); !start clown.jpg %呼叫Windows作業系統的應用程式來開啟clown.jpg • imfinfo() 用於傳回影像檔案的各項資訊 imfinfo('clown.jpg')

15. 參考資料 • “Matlab之使用與應用”，林傳生，儒林圖書 • “MATLAB程式設計與應用”，張智星，清蔚科技