matlab基础知识(MATLAB图像处理第一章）
MATLAB概述与桌面操作
本篇基于MATLAB图像处理 刘成龙著 第一章
个人笔记总结
MATLAB系统结构
系统结构由开发环境、数学函数库、语言、图形处理系统和应用程序接口（API）五大部分组成。
MATLAB发展历史
初始是Fortran语言编写，后其内核采用C语言编写。
命令行窗口
errorbar（）函数表示已知数据的误差值。
常用命令及功能
| 命令 | 功能 |
|---|---|
| clc | 擦去一页命令行窗口，光标回到左上角 |
| clear | 从工作空间中清除所有变量 |
| clf | 清除图行窗口内容 |
| who | 列出工作空间中的变量 |
| whos | 列出工作空间中的变量及信息 |
| delete | 从磁盘中删除指定文件 |
| which | 查找指定文件的路径 |
| clear all | 从工作空间中清楚所有变量和函数 |
| help | 查询所列命令的帮助信息 |
| save name | 保存工作空间变量到文件name.m |
| save name x y | 保存工作空间变量x y到文件name.m |
| load name | 加载name文件中的所有变量到工作空间 |
| load name x y | 加载name文件中的变量x y到工作空间 |
| diary name1.m | 保存工作空间一段文本到name1.m |
| diary off | 关闭日志功能 |
| type name.m | 在工作空间中查看name.m文件内容 |
| what | 列出当前目录下的m文件和mat文件 |
| Ctrl+p | 调用上一行命令 |
| Ctrl+n | 调用下一行命令 |
| ctrl+b | 光标退后一格 |
| ctrl+f | 光标前进一格 |
| ctrl+<-或者ctrl+r | 光标右移一个单词 |
| ctrl±>或者ctrl+l | 光标左移一个单词 |
| home或者ctrl+a | 光标移到行首 |
| end或者ctrl+e | 光标移到行尾 |
| esc或者ctrl+u | 清除一行 |
| del或者ctrl+d | 清除光标后的字符 |
| backspace或者ctrl+h | 清除光标前的字符 |
| ctrl+k | 清除光标至行尾字 |
| ctrl+c | 中断程序运行 |
M文件编辑窗口
edit命令添加一个未命名的编辑页面
ctrl+R添加注释 ctrl+T删除注释
ctrl+F查找字符串
ctrl+]增加缩进
ctrl+[减少缩进
ctrl+I智能缩进 smart indent
帮助系统窗口
help
图形窗口
当前文件夹窗口
查询帮助命令
help命令
help 函数名
lookfor 关键字 部分查找
模糊寻找
命令行窗口输出前几个字母+tab
MATLAB变量及表达式
数值与变量
format 设置输出格式
输出格式
short, long , short e, long e, short g, long g, compact(压缩格式)，loose(自由格式), hex
特殊变量
ans 默认变量名
pi
realmin 最小的正实浮点数
realmax 最大的正实浮点数
bitmax 最大正整浮点数
inf 无穷大
eps浮点运算相对精度
nan 非数，即结果不能确定
表达式
矩阵A
矩阵A的转置 A’ 直接转置时，复数矩阵A的实部和虚部之间连接符号改变了。
复数矩阵A的共轭转置 A.’
符号运算
创建符号变量
符号变量是不含变量的符号表达式。
sym命令创建符号变量
sym(‘常量’)
sym(常量，参数)
参数 d返回最接近的十进制数值
f返回该符号值最接近的浮点
r返回该符号值最接近的有理数型
e返回该符号之最接近的带有机器浮点误差的有理值
sym(‘变量’，参数)把变量定义为符号变量
参数 用来设置限定符号变量的数学特性。positive real unreal
MATLAB R2020a中，参数值应该是integer, rational, real, positive, clear中的一个。
sym(‘表达式’) 创建符号表达式
syms(‘arg1’,‘arg2’,…,参数)把字符变量定义为符号变量。创建多个符号变量。
A = sym(’[a,b; c,d]’) 创建符号矩阵
如果使用字符串创建，需要使用函数str2sym（）。
数值与符号的转换
Sym函数将数值结果转换为符号表达式。
Sym(r,‘f’) 返回符号浮点表达式
Sym(r,‘r’) 返回符号有理数表达式
Sym(r,‘e’) 返回符号有理数表达式，同时根据eps给出r的理论和实际计算差
Sym(r,‘d’) 返回符号十进制小数。
数值矩阵转换为符号矩阵
Sym(矩阵名)：将数值矩阵转换成符号矩阵。
符号替换
subs函数用于符号变量的替换，该命令适用单个符号矩阵，符号表达式，符号代数方程和微分方程中的变量替换。
subs(S, new)用新变量new替换S中的默认变量。
subs(S, new, old)用新变量new替换S中的指定变量old。如果新变量是符号变量，则必须将新变量以’new’的形式给出。
常用符号运算
diff函数
diff(f)表示对符号表达式f进行微分运算。
diff(f,a)表示f对指定变量a进行微分运算。
diff(f,a,n)表示f对默认变量或指定变量a的n阶导数进行计算，n是正整数。
int函数
int(f)表示对符号变量f带包的符号表达式，求f关于默认变量的不定积分。
int(f,v)表示计算f关于变量v的不定积分。
int(f,a,b)或int(f,v,a,b)表示计算f关于默认变量或指定变量v从a到b的定积分。
limit函数
limit(F,x,a)表示取符号F在x趋于a时的极限。
limit(F,a)表示自动搜索F中的符号变量，求其趋近于a时F的极限。
limit(F)指定了a = 0为极限点。
limit(F,x,a,‘right’)或者limit(F,x,a,‘left’)规定了趋向a的方向，也即用于求左极限或者右极限。
dsolve函数
dsolve函数用于解符号微分方程或者普通微分方程。D表示微分。D2、D3、Dn表示相应的2、3、n阶微分。不加声明时默认符号变量为t。D2y表示d2y/dt2。
例如，y = dsolve(‘Dy = 1+y^2’,‘y(0)=1’);
solve函数
solve函数用于求解代数方程组。
solve(S1,S2)其中S1,S2是方程的符号表达式。
例如，syms x y alpha;
[x,y] = solve(x^2 * y^2, x-y/2-alpha);
关系运算和逻辑运算
~= 不等于
~非
程序流程控制语句
数据输入与输出
input函数用于输入，disp函数用于输出。
input(提示信息，选项)
disp(输出项)
顺序结构
按照程序的物理位置顺序执行。
判断语句
if end
if 表达式
执行程序块
end
if 表达式、
执行程序块
else
执行程序块
end
if 表达式
执行程序块
elseif 表达式
执行程序块
elseif 表达式
执行程序块
else
执行程序块
end
分支语句
switch 分支语句
case 条件语句
执行程序块
case {条件语句1，条件语句2，...}
执行程序块
otherwise
执行程序块
end
for循环和while循环语句
for index = 初值：增量：终值
语句组A
end
while 表达式
执行程序块
end