Matlab如何提取fig文件中的数据

1. 原理

有时候运行的程序只保存了fig文件，而没有保存原始数据，当需要对fig文件中的数据进行分析和处理时就会犯难了。本文详细介绍Matlab如何提取fig文件中的数据，并提供原创的m函数，可方便实现各类figure图形提取数据。
fig文件作为Matlab中的图形文件，其实原始数据是会存储在figure对象中的，那么通过get函数获取figure对象中相应的数据属性，就可以得到fig图形中的数据。
例如现在有一个保存的图形：

第一步：打开fig文件；
第二步：获取line句柄

ha = get(gcf,'Children');  % 获取当前的图形的子对象：Axes坐标轴对象
hl = get(ga,'Children')    % 获取坐标轴的子对象：Line对象

第三步：获取line对象的xdata、yadata属性

xdata = get(hl,'XData');
ydata = get(hl,'YData');

结果：

hl = 
  Line - 属性:
              Color: [0 0.4470 0.7410]
          LineStyle: '-'
          LineWidth: 0.5000
             Marker: 'none'
         MarkerSize: 6
    MarkerFaceColor: 'none'
              XData: [1×500 double]
              YData: [1×500 double]
              ZData: [1×0 double]

读取的数据：

可以看出绘制曲线的原始数据保存在line对象中，而line对象是axes的子对象，axes是figure的子对象。获取原始数据的思路是：先找出figure对象的所有axes子对象，再找出每个坐标轴的所有line子对象，最后获取每条line的XData、YData、ZData属性，得到原始数据。

2. 函数

可是，当figure图形中的坐标轴很多或线条很多，或者需要对大量figure图形进行批量处理时，上面的方法就很繁琐，不便于操作。为此作者开发了函数Fun_GetFigData.m，可以方便的提取各种类型figure图形文件的原始数据。

function [XYZdata,Str] = Fun_GetFigData( hf,filename )
% XYZdata = Fun_GetFigData( hf ) 获取figure图的
% Str表头字符串
% hf  Figure图形句柄 或 Figure文件名（必须带扩展名.fig）
% XYZdata 坐标数组
% filename 保存为xls文件的名称，不输入或输入0时不保存xls文件
%                              输入非零数值时，保存成xls文件，文件名与figure文件名相同
%                              输入filename时按照输入的字符串保存成xls文件
%                              注意filename不带扩展名.xls
% Str 为与XYZdata一一对应的字符串cell数组，用于说明每列数据的表头，在保存为xls文件时保存为表头
% 文件调用规则，请打开下面例子
% open Test_Fun_GetFigData

3. 例程演示

例1：提取单坐标轴单曲线二维图原始数据

t = linspace(0,10,500);
y = sin(t);
hf = figure;
plot(t,y)
XYZdata = Fun_GetFigData( hf );

结果：
返回值 XYZdata = [Xdata Ydata]，第一列为X轴坐标数据，第二列为Y轴坐标数据。

例2：提取单坐标轴双曲线二维图原始数据（横坐标相同）

t = linspace(0,10,500);
y1 = sin(t);
y2 = cos(t);
hf = figure;
plot(t,y1,t,y2)
XYZdata = Fun_GetFigData( hf );

结果：
返回值 XYZdata = [Xdata Ydata1 Ydata2]，第一列为X轴坐标数据，第二列为曲线1的Y轴坐标数据，第三列为曲线2的Y轴坐标数据。

例3：提取单坐标轴双曲线二维图原始数据（横坐标维数相同，但数值不同）

t1 = linspace(0,10,500);
y1 = sin(t1);
t2 = linspace(-10,0,500);
y2 = cos(t2);
hf = figure;
plot(t1,y1,t2,y2)
XYZdata = Fun_GetFigData( hf );

结果：
返回值 XYZdata = [Xdata1 Ydata1 Xdata2 Ydata2]，第一列为曲线1的X轴坐标数据，第二列为曲线1的Y轴坐标数据，第三列为曲线2的X轴坐标数据，第四列为曲线2的Y轴坐标数据。

例4：提取单坐标轴双曲线二维图原始数据（横坐标维数不同）

t1 = linspace(0,10,500);
y1 = sin(t1);
t2 = linspace(-10,0,200);
y2 = cos(t2);
hf = figure;
plot(t1,y1,t2,y2)
XYZdata = Fun_GetFigData( hf );

结果：

XYZdata =
  1×2 cell 数组
    {200×2 double}    {500×2 double}

返回值为1×2维cell数组，XYZdata{1,1} = [坐标轴1、曲线1的数据]，XYZdata{1,2} = [坐标轴1、曲线1的数据]。

例5：提取双坐标轴多曲线二维图原始数据

t1 = linspace(0,10,500);
y1 = sin(t1);
t2 = linspace(-10,0,200);
y2 = cos(t2);
hf = figure;
plot(t1,y1,t2,y2)
XYZdata = Fun_GetFigData( hf );

结果：

XYZdata =
  2×1 cell 数组
    {500×3 double}
    {500×2 double}

返回值为2×1维cell数组，XYZdata{1,1} = [坐标轴1的数据]，XYZdata{2,1} = [坐标轴2的数据]。

例6：提取多子图曲线二维图原始数据

t = linspace(0,10,500);
y1 = sin(t);
y2 = cos(t);
y3 = tan(t);
y4 = cot(t);
hf = figure;
subplot(221)
plot(t,y1)
subplot(222)
plot(t,y2)
subplot(223)
plot(t,y3)
subplot(224)
plot(t,y4)
XYZdata = Fun_GetFigData( hf );

结果：

XYZdata =
  4×1 cell 数组
    {500×2 double}
    {500×2 double}
    {500×2 double}
    {500×2 double}

返回值为4×1维cell数组，XYZdata{1,1} = [坐标轴1的数据]，XYZdata{2,1} = [坐标轴2的数据] ，XYZdata{3,1} = [坐标轴3的数据]，XYZdata{4,1} = [坐标轴4的数据]。

例7：提取双纵坐标轴曲线二维图原始数据

t = linspace(0,10,500);
y1 = sin(t);
y2 = cos(t);
hf = figure;
plotyy(t,y1,t,y2)
XYZdata = Fun_GetFigData( hf );

结果：

XYZdata =
  2×1 cell 数组
    {500×2 double}
    {500×2 double}

返回值为2×1维cell数组，XYZdata{1,1} = [坐标轴1的数据]，XYZdata{2,1} = [坐标轴2的数据]。

例8：提取单坐标轴曲线三维图原始数据

t = linspace(0,10,500);
y = sin(t);
z = cos(t);
hf = figure;
plot3(t,y,z)
XYZdata = Fun_GetFigData( hf );

结果：

返回值 XYZdata = [Xdata Ydata Zdata]，第一列为X轴坐标数据，第二列为Y轴坐标数据，第三列为Z轴坐标数据。

例9：提取单坐标轴曲线三维曲面图原始数据

[X,Y] = meshgrid(1:0.5:10,1:20);
Z = sin(X) + cos(Y);
hf = figure;
surf(X,Y,Z);
XYZdata = Fun_GetFigData( hf );

结果：
返回值 XYZdata = [Xdata Ydata Zdata]，第一列为X轴坐标数据，第二列为Y轴坐标数据，第三列为Z轴坐标数据。

例10：提取原始数据，并将原始数据保存为xls文件(指定文件名)

t = linspace(0,10,500);
y1 = sin(t);
y2 = cos(t);
hf = figure;
plotyy(t,y1,t,y2)
XYZdata = Fun_GetFigData( hf,'双坐标轴数据' ); % 指定文件名

结果：

按照指定文件名保存“双坐标轴数据.xls”文件，每个坐标轴单独存成一个工作表(sheet)，曲线存储在该坐标轴所对应的工作表中。

例11：提取原始数据，并将原始数据保存为xls文件(不指定文件名)

x = linspace(-2*pi,2*pi);
y = linspace(0,4*pi);
[X,Y] = meshgrid(x,y);
Z = sin(X)+cos(Y);
figure
contour(X,Y,Z);
saveas(gcf,'等高线图');   % 保存当前figure为'等高线图.fig'
XYZdata = Fun_GetFigData( '等高线图.fig',1 );

结果：
按照与fig文件相同的文件名保存“等高线图.xls”文件，数据存储在该坐标轴所对应的工作表中。

例12：提取原始数据，并将原始数据保存为xls文件(使用默认文件名)

t1 = linspace(0,10,500);
y1 = sin(t1);
t2 = linspace(-10,0,200);
y2 = cos(t2);
hf = figure;
subplot(211)
plot(t1,y1,t2,y2)
subplot(212)
plot(t1,10*y1)
XYZdata = Fun_GetFigData( hf,1 );

结果：

XYZdata =
  2×2 cell 数组
    {500×2 double}    {  0×0 double}
    {200×2 double}    {500×2 double}

返回值XYZdata为2×2维cell数组，XYZdata{ii,jj} = [坐标轴ii、曲线jj的数据]。按照与默认文件名保存“图形数据.xls”文件，每个坐标轴中的每条曲线都单独存成一个工作表(sheet)，数据存储在对应的工作表中。

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