MATLAB在计算机领域内的应用论文

MATLAB在计算机领域内的应用论文
专业：计算机科学与技术
班级：2013级计科7班
姓名：小行星
学号：3113006060
一、MATLAB简介
MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。

MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，和Mathematica、Maple 并称为三大数学软件。

它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。

MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。

MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。

在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++ ，JAVA的支持。

可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。

二、应用
MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作：
（1）数值分析；
（2）数值和符号计算；
（3）工程与科学绘图；
（4）控制系统的设计与仿真；
（5）数字图像处理技术；
（6）数字信号处理技术；
（7）通讯系统设计与仿真；
（8）财务与金融工程。

MATLAB 的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。

附加的工具箱（单独提供的专用 MATLAB 函数集）扩展了 MATLAB 环境，以解决这些应用领域内特定类型的问题。

Matlab在计算机方面的应用主要是数字图像处理，它有极强的数字图像处理功能。

图形功能灵活方便，MATLAB具有灵活的二维与三维绘图功能，用户可以方便迅速地用图形、图像、声音、动画等多媒体技术直接表述数值计算结果，可以选择不同坐标系、可以设置颜色、线性、视角，还可以在图中加上比例尺、标题等并且还可以将图形嵌入到用户的WORD文件中。

在线帮助，有利于学习。

用户可以借助于MATLAB环境下的“在线帮助”学习各种函数的用法及其内涵。

2 MATLAB图像处理
MATLAB中基本数据结构式由一组有序的实数或复数元素构成的数组，图像对象的表达采用的是一组有序的灰度或色彩数据元素构成的实值数组。

MATLAB中通常用二维数组来存储图像，数组的每一个元素对应与图像的一个像素值。

2.1MATLAB图像处理工具箱
MATLAB图像处理工具提供了丰富的图像处理函数，主要可以完成以下功能：
l 图像的几何操作；
l 图像的领域和图像块操作；
l 线性滤波和滤波器设计；
l 图像变换；
l 图像分析和增强；
l 二值图像形态学操作；
l 图像复原；
l 图像编码；
l 感兴趣区域处理。

2.2MATLAB图像处理应用
MATLAB图像处理工具箱支持四种图像类型,分别为真彩色图像、索引色图像、灰度图像、二值图像,由于有的函数对图像类型有限制,这四种类型可以用工具箱的类型转换函数相互转换。

MATLAB可操作的图像文件包括BMP、HDF、JPEG、PCX、TIFF、XWD等格式。

下面就图像处理的基本过程讨论工具箱所实现的常用功能。

2.3 常用图像操作及实例
图像的读写与显示操作:用imread()读取图像,imwrite()输出图像,把图像
显示于屏幕有imshow（）,image（）等函数。

Imcrop（）对图像进行裁剪,图像的插值缩放可用imresize()函数实现,旋转用imrotate()实现。

2.3.1读取图像并显示：
X=imread('brid.jpg');
>>(d:\matlab\brid.jpg) 指定图片所在位置
imshow(X)；
2.3.2显示图像尺寸：
X=imread('brid.jpg');
image（X）；
2.3.3给图像进行整体亮度增加：
图像相加运算
X=imread('bird.jpg');
Y=imdivide(X,0.5);
subplot(1,2,1),imshow(X)
subplot(1,2,2),imshow(Y)
2.3.4 实现图像直方图均衡化：
X=imread(‘bird.jpg’);
Y=rgb2gray(X);
figure,imhist(Y);
2.3.5 保存图像：
clear all;
x=imread('bird.jpg');
imwrite(x,'bird2.png'); 将图像由原先的jpg格式另存为png格式
2.3.6 图像文件信息的查询
clear all;
info=imfinfo('bird2.png')
……
3 结论
MATLAB语言简洁，可读性强，工具箱涉及的专业领域广泛且功能强大。

图像工具箱几乎包括所有经典的图像处理方法。

由于工具箱具有可靠性和开放性，我们可以方便地直接加以使用，也可以把自己的代码加到工具箱中以改进函数功能，同时，MATLAB中的小波工具箱也有许多函数可运用于图像处理技术。

因此，在图像处理技术中使用MATLAB语言可以快速实现模拟仿真，大大提高实验效率，如果我们要开发实用程序，MATLAB语言还可以通过MEX动态连接库实现与C语言的混合编程,为工程应用提供了更多的便利条件。

所以说matlab在计算机专业领域内的应用不可忽视，如果我们能够掌握matlab,运用到编程领域内的话，我们编程效率大大提高。

Matlab有极强的图像和数字处理功能，在很多它的作用很大。

所以我们应该掌握matlab，运用到自己专业领域内，提高做事效率。

参考文献：
（1）Kenneth.R.Castleman. 数字图像处理技术[M], 北京：电子工业出版社,1998 .
（2）王新成，高级图像处理技术[M]，北京：中国科学技术出版社，2001.。