几个分形的matlab实现
matlab多重分形谱算法
matlab多重分形谱算法
MATLAB中的多重分形谱算法是一种用于分析信号和图像的技术,它可以帮助我们理解复杂系统的结构和特征。
多重分形谱算法通常
用于测量信号或图像的分形维度,以及它们的分形特征。
下面我将
从多个角度来解释MATLAB中的多重分形谱算法。
首先,多重分形谱算法可以用于计算信号或图像的分形维度。
分形维度是一种描述信号或图像自相似性的度量,它可以帮助我们
理解信号或图像的复杂性和规律性。
在MATLAB中,我们可以使用多
重分形谱算法来计算信号或图像的分形维度,从而得到关于其结构
和特征的信息。
其次,多重分形谱算法可以用于分析信号或图像的分形特征。
通过计算信号或图像的分形谱,我们可以得到关于其分形特征的信息,比如分形维度的分布情况、分形特征的变化趋势等。
这些信息
可以帮助我们理解信号或图像的复杂性和规律性,从而为进一步的
分析和处理提供参考。
此外,MATLAB中的多重分形谱算法还可以用于处理不同类型的
信号和图像。
无论是一维的时间序列信号还是二维的图像数据,多
重分形谱算法都可以进行分形维度和分形特征的计算,从而帮助我们理解不同类型数据的结构和特征。
总的来说,MATLAB中的多重分形谱算法是一种强大的工具,可以帮助我们分析信号和图像的分形特征,从而揭示其复杂性和规律性。
通过对多重分形谱算法的理解和应用,我们可以更好地理解和处理各种类型的数据。
matlab分形
由生成元产生的分形是一种规则分形,是数学 家按一定规则构造出来的,相当于物理中的模型。 这类图形的构造方式都有一个共同的特点:
最终图形 F 都是按照一定的规则 R 通过 对初始图形 F0 不断修改得到的。
最具代表性的图形有Koch雪花曲线、分形树
●
Koch雪花曲线:
给定一条直线段F0,将该直线三等分,并将中 间的一段用以该线段为边的等边三角形的另外两边 代替,得到图形F1,然后,再对图形F1中的每一小 段都按上述方式修改,以至无穷。则最后得到的极 限曲线
F lim Fk
k
即是所谓的Koch曲线。
Koch曲线的修改规则R是将每一条直线段F0用 一条折线F1替代,称F1为生成元。
生成Koch曲线的Matlab程序
clear clf new=[1 0]; kmax=3; for k=1:kmax old=new; n=length(old)-1; for m=0:n-1;
end u=[uuu]; plot(u(:,1),u(:,2)) axis([-.5,.5,0,1])
end
二、由I FS (迭代函数系)所生成的分形图形 I FS迭代是生成分形图形的另一种方法。IFS迭 代的一般算法是:给定平面上的一组仿射变换 wi
x ai wi y ci bi x ei , i 1, 2, n di y fi
比如,当 z0 1时,我们可以依次迭代出:
z1 = f(1.0) = 1.0^2 - 0.75 = 0.25 z2 = f(0.25) = 0.25^2 - 0.75 = -0.6875 z3 = f(-0.6875) = (-0.6875)^2 - 0.75 = -0.2773 z4 = f(-0.2773) = (-0.2773)^2 - 0.75 = -0.6731 z5 = f(-0.6731) = (-0.6731)^2 - 0.75 = -0.2970 ……
matlab的fraclab计算
一、概述计算作为现代科学技术的重要工具,在各个领域有着广泛的应用。
而MATLAB作为一种基于矩阵运算的高级技术计算语言,在科学计算和工程领域也有着非常广泛的应用。
而fraclab作为MATLAB中扩展性工具箱的一种,是专门用于分形计算的工具,它能够方便地进行分形维度、分形谱等方面的计算。
二、fraclab简介1. fraclab是什么?fraclab是一个MATLAB的扩展工具箱,它专门用于分形计算。
其中包含了一系列用于计算分形维度、分形谱以及进行分形图形生成等功能的函数。
2. fraclab的优势- 方便快捷:fraclab提供了一系列方便快捷的函数,能够帮助用户轻松地进行分形计算。
- 多功能性:fraclab不仅仅可以用于计算分形维度和分形谱,还能够用于生成分形图形,对于分形研究来说颇具实用性。
三、fraclab的基本运用1. 分形维度的计算- 使用fraclab中的函数,可以很容易地计算出给定分形结构的分形维度,这对于分形结构的研究和分析有着很大的帮助。
- 可以使用boxcount函数来计算分形维度,只需输入相应的分形结构,即可得到相应的分形维度。
2. 分形谱的计算- fraclab还能够帮助用户计算分形谱,这对于分形图像的分析和特征提取有着很大的作用。
- 通过使用fraclab中的相应函数,可以得到给定分形图像的分形谱,并从中获取有用的信息。
3. 分形图形的生成- fraclab不仅可以用于分形特征的计算,还能够帮助用户生成分形图形,这对于分形算法的验证和实验有着很大的帮助。
- 用户只需要使用fraclab中的相应函数,就可以方便地生成各种形式的分形图形,验证自己的分形算法。
四、fraclab在科学研究中的应用1. 地质学领域- 在地震波形分析中,常常会涉及到地质中的分形结构,而fraclab提供了一系列的功能,方便地进行地震波形的分形维度和分形谱的计算,以及分形图形的生成,对于地震波形的分析具有很大的帮助。
几个分形的matlab实现资料
几个分形的matlab 实现摘要:给出几个分形的实例,并用matlab 编程实现方便更好的理解分形,欣赏其带来的数学美感关键字:Koch 曲线 实验 图像一、问题描述:从一条直线段开始,将线段中间的三分之一部分用一个等边三角形的两边代替,形成山丘形图形如下图1在新的图形中,又将图中每一直线段中间的三分之一部分都用一个等边三角形的两条边代替,再次形成新的图形如此迭代,形成Koch 分形曲线。
二、算法分析:考虑由直线段(2个点)产生第一个图形(5个点)的过程。
图1中,设1P 和5P 分别为原始直线段的两个端点,现需要在直线段的中间依次插入三个点2P ,3P ,4P。
显然2P 位于线段三分之一处,4P 位于线段三分之二处,3P 点的位置可看成是由4P点以2P 点为轴心,逆时针旋转600而得。
旋转由正交矩阵 ⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=)3cos()3sin()3sin()3cos(ππππA 实现。
算法根据初始数据(1P 和5P 点的坐标),产生图1中5个结点的坐标。
结点的坐标数组形成一个25⨯矩阵,矩阵的第一行为1P 的坐标,第二行为2P 的坐标……,第五行为5P 的坐标。
矩阵的第一列元素分别为5个结点的x 坐标,第二列元素分别为5个结点的y 坐标。
进一步考虑Koch 曲线形成过程中结点数目的变化规律。
设第k 次迭代产生的结点数为k n ,第1+k 次迭代产生的结点数为1+k n ,则k n 和1+k n 中间的递推关系为341-=+k k n n 。
三、实验程序及注释:p=[0 0;10 0]; %P为初始两个点的坐标,第一列为x坐标,第二列为y坐标n=2; %n为结点数A=[cos(pi/3) -sin(pi/3);sin(pi/3) cos(pi/3)]; %旋转矩阵for k=1:4d=diff(p)/3; %diff计算相邻两个点的坐标之差,得到相邻两点确定的向量%则d就计算出每个向量长度的三分之一,与题中将线段三等分对应 m=4*n-3; %迭代公式q=p(1:n-1,:); %以原点为起点,前n-1个点的坐标为终点形成向量p(5:4:m,:)=p(2:n,:); %迭代后处于4k+1位置上的点的坐标为迭代前的相应坐标 p(2:4:m,:)=q+d; %用向量方法计算迭代后处于4k+2位置上的点的坐标p(3:4:m,:)=q+d+d*A'; %用向量方法计算迭代后处于4k+3位置上的点的坐标p(4:4:m,:)=q+2*d; %用向量方法计算迭代后处于4k位置上的点的坐标n=m; %迭代后新的结点数目endplot(p(:,1),p(:,2)) %绘出每相邻两个点的连线axis([0 10 0 10])四、实验数据记录:由第三部分的程序,可得到如下的Koch分形曲线:图2五、注记:1.参照实验方法,可绘制如下生成元的Koch 分形曲线:图3此时,旋转矩阵为:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=0110)2cos()2sin()2sin()2cos(ππππA 程序和曲线如下:p=[0 0;10 0]; %P 为初始两个点的坐标,第一列为x 坐标,第二列为y 坐标n=2; %n 为结点数A=[0 -1;1 0]; %旋转矩阵for k=1:4d=diff(p)/3; %diff 计算相邻两个点的坐标之差,得到相邻两点确定的向量%则d 就计算出每个向量长度的三分之一,与题中将线段三等分对应 m=5*n-4; %迭代公式q=p(1:n-1,:); %以原点为起点,前n-1个点的坐标为终点形成向量p(6:5:m,:)=p(2:n,:); %迭代后处于5k+1位置上的点的坐标为迭代前的相应坐标 p(2:5:m,:)=q+d; %用向量方法计算迭代后处于5k+2位置上的点的坐标 p(3:5:m,:)=q+d+d*A'; %用向量方法计算迭代后处于5k+3位置上的点的坐标 p(4:5:m,:)=q+2*d+d*A'; %用向量方法计算迭代后处于5k+4位置上的点的坐标 p(5:5:m,:)=q+2*d; %用向量方法计算迭代后处于5k 位置上的点的坐标n=m; %迭代后新的结点数目endplot(p(:,1),p(:,2)) %绘出每相邻两个点的连线axis([0 10 0 10])图4由于中间三分之一部分是一个正方形时,有很多连接的部分。
Matlab实验报告:分形迭代
数学实验报告:分形迭代练习11.实验目的:绘制分形图案并分析其特点。
2.实验内容:绘制Koch曲线、Sierpinski三角形和树木花草图形,观察这些图形的局部和原来分形图形的关系。
3.实验思路:利用函数反复调用自己来模拟分形构造时的迭代过程,当迭代指标n为0时运行作图操作,否则继续迭代。
4.实验步骤:(1)Koch曲线function koch(p,q,n) % p、q分别为koch曲线的始末复坐标,n为迭代次数if (n==0)plot([real(p);real(q)],[imag(p);imag(q)]);hold on;axis equalelsea=(2*p+q)/3; % 求出从p 到q 的1/3 处端点ab=(p+2*q)/3; % 求出从p 到q 的2/3 处端点bc=a+(b-a)*exp(pi*i/3);%koch(p, a, n-1); % 对pa 线段做下一回合koch(a, c, n-1); % 对ac 线段做下一回合koch(c, b, n-1); % 对cb 线段做下一回合koch(b, q, n-1); % 对bq 线段做下一回合end(2)Sierpinski三角形function sierpinski(a,b,c,n) % a、b、c为三角形顶点,n为迭代次数if (n==0)fill([real(a) real(b) real(c)],[imag(a) imag(b) imag(c)],'b');% 填充三角形abchold on;axis equalelsea1=(b+c)/2;b1=(a+c)/2;c1=(a+b)/2;sierpinski(a,b1,c1,n-1);sierpinski(a1,b,c1,n-1);sierpinski(a1,b1,c,n-1);end(3)树木花草function grasstree(p,q,n) % p、q分别为树木花草始末复坐标,n为迭代次数plot([real(p);real(q)],[imag(p);imag(q)]);hold on;axis equalif(n>0)a=(2*p+q)/3;b=(p+2*q)/3;c=a+(b-a)*exp(pi*i/6);%d=b+(q-b)*exp(-pi*i/6);%grasstree(a,c,n-1);grasstree(b,d,n-1);endend5.主要输出:指令:koch(0,1,5); soerpinski(0,1,exp(pi*i/3),5); grasstree(0,i,5);Koch曲线Sierpinski三角形树木花草6.实验结论:以上图案的局部形状与原本图形用某种自相似性,这正是分形的特点。
分形插值算法和MATLAB实验分析
一,分形插值算法——分形图的递归算法1,分形的定义分形(Fractal)一词,是法国人B.B.Mandelbrot 创造出来的,其原意包含了不规则、支离破碎等意思。
Mandelbrot 基于对不规则的几何对象长期地、系统地研究,于1973 年提出了分维数和分形几何的设想。
分形几何是一门以非规则几何形状为研究对象的几何学,用以描述自然界中普遍存在着的不规则对象。
分形几何有其显明的特征,一是自相似性;分形作为一个数学集合, 其内部具有精细结构, 即在所有比例尺度上其组成部分应包含整体, 而且彼此是相似的。
其定义有如下两种描述:定义 1如果一个集合在欧式空间中的 Hausdorff 维数H D 恒大于其拓扑维数r D ,则称该集合为分形集,简称分形。
定义 2组成部分以某种方式与整体相似的形体叫分形。
对于定义 1 的理解需要一定的数学基础,不仅要知道什么是Hausdorff 维数,而且要知道什么是拓扑维数,看起来很抽象,也不容易推广。
定义 2 比较笼统的说明了自然界中的物质只要局部和局部或者局部和整体之间存在自相似性,那么这个物质就是分形。
正是这一比较“模糊”的概念被人们普遍接受,同时也促进了分形的发展。
根据自相似性的程度,分形可分为有规分形和无规分形。
有规分形是指具有严格的自相似的分形,比如,三分康托集,Koch 曲线。
无规分形是指具有统计意义上的自相似性的分形,比如,曲折的海岸线,漂浮的云等。
本文主要研究有规分形。
2. 分形图的递归算法2.1 三分康托集1883 年,德国数学家康托(G.Cantor)提出了如今广为人知的三分康托集。
三分康托集是很容易构造的,然而,它却显示出许多最典型的分形特征。
它是从单位区间出发,再由这个区间不断地去掉部分子区间的过程构造出来的(如图2.1)。
其详细构造过程是:第一步,把闭区间[0,1]平均分为三段,去掉中间的 1/3 部分段,则只剩下两个闭区间[0,1/3]和[2/3,1]。
几个分形的matlab实现
几个分形的matlab 实现摘要:给出几个分形的实例,并用matlab 编程实现方便更好的理解分形,欣赏其带来的数学美感关键字:Koch 曲线 实验 图像一、问题描述:从一条直线段开始,将线段中间的三分之一部分用一个等边三角形的两边代替,形成山丘形图形如下图1在新的图形中,又将图中每一直线段中间的三分之一部分都用一个等边三角形的两条边代替,再次形成新的图形如此迭代,形成Koch 分形曲线。
二、算法分析:考虑由直线段(2个点)产生第一个图形(5个点)的过程。
图1中,设1P 和5P 分别为原始直线段的两个端点,现需要在直线段的中间依次插入三个点2P ,3P ,4P 。
显然2P 位于线段三分之一处,4P 位于线段三分之二处,3P 点的位置可看成是由4P 点以2P 点为轴心,逆时针旋转600而得。
旋转由正交矩阵 ⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=)3cos()3sin()3sin()3cos(ππππA 实现。
算法根据初始数据(1P 和5P 点的坐标),产生图1中5个结点的坐标。
结点的坐标数组形成一个25⨯矩阵,矩阵的第一行为1P 的坐标,第二行为2P 的坐标……,第五行为5P 的坐标。
矩阵的第一列元素分别为5个结点的x 坐标,第二列元素分别为5个结点的y 坐标。
进一步考虑Koch 曲线形成过程中结点数目的变化规律。
设第k 次迭代产生的结点数为k n ,第1+k 次迭代产生的结点数为1+k n ,则k n 和1+k n 中间的递推关系为341-=+k k n n 。
三、实验程序及注释:p=[0 0;10 0]; %P为初始两个点的坐标,第一列为x坐标,第二列为y坐标n=2; %n为结点数A=[cos(pi/3) -sin(pi/3);sin(pi/3) cos(pi/3)]; %旋转矩阵for k=1:4d=diff(p)/3; %diff计算相邻两个点的坐标之差,得到相邻两点确定的向量%则d就计算出每个向量长度的三分之一,与题中将线段三等分对应 m=4*n-3; %迭代公式q=p(1:n-1,:); %以原点为起点,前n-1个点的坐标为终点形成向量p(5:4:m,:)=p(2:n,:); %迭代后处于4k+1位置上的点的坐标为迭代前的相应坐标 p(2:4:m,:)=q+d; %用向量方法计算迭代后处于4k+2位置上的点的坐标p(3:4:m,:)=q+d+d*A'; %用向量方法计算迭代后处于4k+3位置上的点的坐标p(4:4:m,:)=q+2*d; %用向量方法计算迭代后处于4k位置上的点的坐标n=m; %迭代后新的结点数目endplot(p(:,1),p(:,2)) %绘出每相邻两个点的连线axis([0 10 0 10])四、实验数据记录:由第三部分的程序,可得到如下的Koch分形曲线:图2五、注记:1.参照实验方法,可绘制如下生成元的Koch 分形曲线:图3此时,旋转矩阵为:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=0110)2cos()2sin()2sin()2cos(ππππA 程序和曲线如下:p=[0 0;10 0]; %P 为初始两个点的坐标,第一列为x 坐标,第二列为y 坐标n=2; %n 为结点数A=[0 -1;1 0]; %旋转矩阵for k=1:4d=diff(p)/3; %diff 计算相邻两个点的坐标之差,得到相邻两点确定的向量%则d 就计算出每个向量长度的三分之一,与题中将线段三等分对应 m=5*n-4; %迭代公式q=p(1:n-1,:); %以原点为起点,前n-1个点的坐标为终点形成向量p(6:5:m,:)=p(2:n,:); %迭代后处于5k+1位置上的点的坐标为迭代前的相应坐标 p(2:5:m,:)=q+d; %用向量方法计算迭代后处于5k+2位置上的点的坐标 p(3:5:m,:)=q+d+d*A'; %用向量方法计算迭代后处于5k+3位置上的点的坐标 p(4:5:m,:)=q+2*d+d*A'; %用向量方法计算迭代后处于5k+4位置上的点的坐标 p(5:5:m,:)=q+2*d; %用向量方法计算迭代后处于5k 位置上的点的坐标n=m; %迭代后新的结点数目endplot(p(:,1),p(:,2)) %绘出每相邻两个点的连线axis([0 10 0 10])图4由于中间三分之一部分是一个正方形时,有很多连接的部分。
matlab混沌,分形
matlab混沌,分形对于函数f(x)=λsin(πx),λ∈(0,1],使⽤matlab计算随着λ逐渐增⼤,迭代x=f(x)的值,代码如下:function y=diedai(f,a,x1)N=32;y=zeros(N,1);for i=1:1e4x2=f(a,x1);x1=x2;y(mod(i,N)+1)=x2;endend%f=@(a,x)a*x*(1-x);f=@(a,x)a*sin(pi*x);%x0=0.1;hold on;for x0=-1:0.05:1for a=0:0.01:1y=diedai(f,a,x0);for count=1:32plot(a,y(count),'k.');hold on;endendend得到的图像如下:其中横轴为λ,纵轴为x可以看到随着λ的逐渐增⼤,出现了倍周期分叉的情况。
由图中可以看出第⼀个分叉值⼤约在0.3附近,第⼆个在0.73到0.75之间,第三个在0.8到0.85之间,混沌⼤约出现在0.86附近。
接下来编写代码计算分叉值,代码如下:format long;x0=0.1;for a=0.3182:0.0000001:0.3183y=diedai(f,a,x0);if max(y)>0.001disp(a);break;endend得到第⼀个分叉值⼤约为0.3182298format long;x0=0.1;for a=0.7199:0.000001:0.72y=diedai(f,a,x0);if max(y)-min(y)>0.001disp(a);break;endend得到第⼆个分叉值⼤约为0.719911format long;x0=0.1;for a=0.8332:0.000001:0.8333y=diedai(f,a,x0);if abs(y(32)-y(30))>0.001disp(a);break;endend得到第三个分叉值⼤约为0.833267利⽤Feigenbaum常数估计第三个分叉值,得到0.805939分形图周常青画mandelbrot分形图,主要使⽤了三个函数:iter=mandelbrot1(x0,y0,maxIter),⽤来计算迭代后是否收敛,⽅程z=z2+z0。
分形曲线及matlable算法
分形曲线及matlable算法0 koch分形曲线在线演示从一条直线段开始,将线段中间的三分之一部分用一个等边三角形的两边代替,形成山丘形图形如下在新的图形中,又将图中每一直线段中间的三分之一部分都用一个等边三角形的两条边代替,再次形成新的图形如此迭代,形成koch 分形曲线。
算法分析:由一条线段产生四条线段,故算法中由n 条线段迭代一次后将产生 4n 条线段。
算法针对每一条线段逐步进行,将计算新的三个点。
第一个点位于线段三分之一处,第三个点位于线段三分之二处,第二个点以第一个点为轴心,将第一和第三个点形成的向量正向旋转 60 0 而得。
正向旋转由正交矩阵实现。
MATLAB 程序如下clearp=[0 0;10 0];n=1;A=[cos(pi/3) -sin(pi/3);sin(pi/3) cos(pi/3)];for k=1:5j=0;for i=1:nq1=p(i,:);q2=p(i+1,:);d=(q2-q1)/3;j=j+1;r(j,:)=q1;j=j+1;r(j,:)=q1+d;j=j+1;r(j,:)=q1+d+d*A';j=j+1;r(j,:)=q1+2*d;endn=4*n;clear pp=[r;q2];endplot(p(:,1),p(:,2))koch分形图片flash制作源代码第一祯die=4;bi=1color=0x000000alpha=100stop();第二祯_root.createEmptyMovieClip("koch",1); a=new Array(1025); b=new Array(1025);c=new Array(1025);d=new Array(1025);l=0;n=1;a[1]=100;b[1]=200;a[2]=500;b[2]=200;c[1]=100;d[1]=200;c[2]=500;d[2]=200;for(m=1;m<=die;m++){j=0;with(_root.koch){for(k=1;k<=n;k++){x1=c[k];y1=d[k];x2=c[k+1];y2=d[k+1];j=j+1;a[j]=x1;b[j]=y1;j=j+1;a[j]=x1+(x2-x1)/3;b[j]=y1+(y2-y1)/3;j=j+1;a[j]=x1+(x2-x1)/3+((x2-x1)/3)*Math.cos(Math.PI/3)-((y2-y1)/3)*Math.sin(Math.PI/3); b[j]=y1+(y2-y1)/3+((x2-x1)/3)*Math.sin(Math.PI/3)+((y2-y1)/3)*Math.cos(Math.PI/3);j=j+1;a[j]=x1+2*(x2-x1)/3;b[j]=y1+2*(y2-y1)/3;j=j+1;a[j]=x2;b[j]=y2;l=j;}for(j=1;j<l;j++)< bdsfid="152" p=""></l;j++)<>{if(a[j]==a[j+1]&&b[j]==b[j+1]){ g=j;for(;j<l;j++)< bdsfid="156" p=""></l;j++)<>{a[j]=a[j+1];b[j]=b[j+1];}j=g+1;}}y=l;for(f=1;f<=y;f++){c[f]=a[f];d[f]=b[f];}}n=4*n;}第三祯//k1=1;i=1;_root.koch.onEnterFrame=function() {with(_root.koch){ //for(;i<=k1*10&&i<=y;) {lineStyle(bi,color,alpha);moveTo(c[i-1],450-d[i-1]);lineTo(c[i],450-d[i]);trace(i-1);trace(d[i-1]);i++;}//k1++;if(i>=y){delete _root.koch.onEnterFrame;}}}第四祯_root.koch.clear();stop();1 矩形分形曲线1在线演示顶部从一条直线段开始,将线段中间的三分之一部分用一个正方形的三边代替,形成几字形图形如下在新的图形中,又将图中每一直线段中间的三分之一部分都用一个正方形的三边代替替,再次形成新的图形如此迭代,形成矩形分形曲线 1 。
matlab 分割椭圆
matlab 分割椭圆
在MATLAB中分割椭圆可以通过多种方法实现,下面我将从几个不同的角度来回答这个问题。
1. 使用数学方程:
首先,你可以使用椭圆的标准方程来分割椭圆。
椭圆的标准方程为(x-h)^2/a^2 + (y-k)^2/b^2 = 1,其中(h,k)是椭圆的中心坐标,a和b分别是椭圆在x轴和y轴上的半长轴和半短轴。
你可以通过这个方程来创建一个椭圆,并且通过设定适当的参数来分割椭圆。
2. 使用图形处理工具箱:
MATLAB的图形处理工具箱提供了丰富的函数和工具来处理和分割图形。
你可以使用imellipse函数创建一个椭圆,然后使用roipoly函数来分割椭圆。
这种方法适用于处理图像中的椭圆分割需求。
3. 使用数值计算方法:
另一种方法是使用数值计算方法来分割椭圆。
你可以将椭圆的边界定义为一个区域,然后使用MATLAB中的数值计算函数来对这个区域进行分割和处理。
总的来说,分割椭圆在MATLAB中可以通过数学方程、图形处理工具箱和数值计算方法来实现。
你可以根据具体的需求和背景选择合适的方法来进行分割。
希望这些信息能够帮助你解决问题。
matlab程序 像素块分形 -回复
matlab程序像素块分形-回复像素块分形在数字图像处理和计算机图形学领域中扮演着重要的角色。
它是通过将图像细分为一系列相似的像素块来创建视觉上连续但又有趣的图像。
本文将介绍像素块分形的原理、应用和实现方法,进一步探讨其在图像处理中的优点和局限性。
首先,让我们来了解一下像素块分形的原理。
像素块分形的核心概念是自相似性,即一个图像的某个部分可以通过重复复制和缩放的方式来生成整个图像。
这种自相似性可以通过一组数学迭代公式来表达。
在像素块分形中,这些公式通常被称为分形函数或迭代函数。
通过不断迭代这些函数,我们可以创建一个连续而有趣的图像。
像素块分形在许多领域中都有广泛的应用,例如压缩图像、创建艺术和生成自然场景。
在图像压缩方面,像素块分形可以通过记录和重复自相似的图像区域来显著减小图像的数据量。
这种压缩方法对于保持图像细节和质量非常有效。
在艺术方面,像素块分形可以创建出独特而吸引人的艺术作品。
无论是平面图像还是动态图像,都可以通过调整分形函数的参数来创作出不同风格的艺术作品。
此外,像素块分形还可以用于生成自然场景,如山脉、云层和水面,这些场景的形状和结构都可以通过分形函数来模拟。
实现像素块分形的方法有很多种,本文将介绍使用MATLAB编程语言来实现像素块分形的方法。
首先,我们需要将图像细分为许多小的像素块。
这些像素块可以是正方形、矩形或任何其他形状,取决于我们的需要。
然后,我们需要为每个像素块分配一个分形函数。
这些函数通常由一组参数来定义,这些参数可以控制函数的形状、大小和旋转角度。
接下来,我们通过不断迭代这些函数来生成图像。
在每一次迭代中,我们都会计算每个像素块的新坐标和颜色,然后将其绘制在图像上。
通过逐步迭代,我们可以创建出具有连续而有趣的图像效果的像素块分形。
虽然像素块分形在图像处理中具有很多优点,但也存在一些局限性。
例如,像素块分形通常需要较长的计算时间和大量的计算资源。
这是因为每次迭代都需要计算和更新每个像素块的坐标和颜色。
基于MATLAB实现分形图形的绘制论文
目录前言 (1)第一章 MATLAB介绍 (2)1.1 MATLAB简介 (2)1.2 MATLAB语言 (2)1.2.1 创建向量、向量元素的访问: (2)1.2.2 创建矩阵、矩阵元素的访问 (3)1.2.3 流程控制 (4)1.3 MATLAB语言的传统优点 (5)第二章分形入门知识 (6)2.1 分形理论 (6)2.2 分形几何观及其应用 (7)第三章 Koch雪花的绘制 (7)3.1 von Koch曲线简介 (8)3.2 Koch雪花算法设计 (8)第四章 Frac_tree绘制 (11)第五章 Mandelbort集的绘制 (12)5.1 Mandelbort集简介 (13)5.2 Mandelbort集算法设计 (13)第六章 Julia集的绘制 (17)6.1 Julia集简介 (18)6.2 Julia集的算法设计 (18)6.3 Julia集与Mandelbort集 (20)第七章花篮簇的绘制 (22)总结 (23)主要参考文献: (23)前言分形是描述不规则几何形态的有力工具。
不言而喻,不规则的几何形态在我们的周围处处可见,诸如花草、山脉、烟云、火焰等举目皆是。
至于微观世界的复杂物质结构,宏观世界浩瀚天体的演变,更展现出了层出不穷的不规则几何形态,它们往往都是分形几何的研究对象。
大自然向人类展示其美丽多变形态的同时,也提出了难以回答的询问:怎样描述复杂的自然表象?恰恰是分形几何学,它把自然形态看作是具有无限嵌套层次的精细结构,并且在不同的尺度下保持某种相似的属性,于是在变换与迭代中得到描述自然形态的有效方法。
分形的研究离不开计算机。
如果不是计算机图形图像处理功能的增强,不能想象怎样才能直观地看到Julia集和Mandelbort集的精细结构,更不能想象可以产生具有无限细结的自然景物和高度真实感的三维动画。
反过来,分形理论与方法又极大地丰富了计算机图形学内容,甚至分形的思想会在计算机科学的发展上产生一定的影响。
几个分形的matlab实现(可编辑修改word版)
三、实验程序及注释:p=[o 0:10 0]: 为初始两个点的坐标,第-列为X 坐标,第一列为y 坐标n=2;粒1为结点数A= [cos(pi/3) -sin(pi/3) :sin(pi/3) cos(pi/3)] : %旋转矩阵 for k=l:4d=diff(p)/3;算和邻两个点的坐标之差,得到相邻两点确定的向量%则<1就计算出毎个向量长度的三分之与题中将线段三等分对应 m=4*n-3;$迭代公式q=p(l:n-l,:);弔以原点为起点,前n-l 个点的坐标为终点形成向量p(5:4:m, :)=p(2:n,:);気迭代后处于4k+l 位置上的点的坐标为迭代前的和应坐标 p(2:4:m, :) =q+d: p(3:4:m, :〉=q+d+d*A'; p(4:4:m, :)=q+2*d; plot(p(:, l),p(:>2)) axis([0 10 0 10]) 四、实验数据记录: 由第三部分的程序,可得到如下的Koch 分形曲线:五、注记:1・参照实验方法,可绘制如下生成元的Koch 分形曲线:%用向量方法计算迭代后处于4k+2位置上的点的坐标■^6用向量方法计算迭代后处于低+3位置上的点的坐标 %用向量方法计算迭代后处于4k 位置上的点的坐标 %迭代后新的结点数目 n=m : end%绘出每相邻两个点的连线10■•・ ・・ ・■-------■RJ<7〜9 876 54323455769 10由于中间三分之一部分是一个正方形时,有很多连接的部分。
所以我们将髙度压缩到原来的0.7倍,即中间部分为一个长与宽之比为1:0.7的矩形时,得到程序和曲线如下: P=[o 0:10 0];为初始两个点的坐标,第•列为X 坐标,第一列为y 坐标此时,旋转矩阵为:A If os (亍)-sinQ)sin( ) cos(—)2 2丿程序和曲线如下:p=Eo o :io 0]; n=2;A=EO -1;1 0]; for k=l:4d=diff(p)/3;喙hff 计算和邻两个点的坐标之差,得到相邻两点确定的向量$则<1就计算出毎个向量长度的三分之与题中将线段三等分对应m=5*n-4; $迭代公式q=p(l:n-l, :) ; %以原点为起点,前n-l 个点的坐标为终点形成向量p(6:5:m, :) =p(2:n,:);p(2:5:m, :〉=q+d;p(3:5:m, :〉=q+d+d*A';%P 为初始两个点的坐标,第•列为X 坐标,第一列为y 坐标如为结点数 %旋转矩阵%迭代后处于5k-l 位置上的点的坐标为迭代前的相应坐标%用向量方法计算迭代后处于5k ・2位置上的点的坐标%用向量方法计算迭代后处于5k-3位置上的点的坐标p(4:5:m, :) =q+2*d+d*A';驚用向呈方法计算迭代后处于5k-4位置上的点的坐标 p(5:5:m, :)=q+2*d: n=m : end%用向量方法计算迭代后处于5k 位置上的点的坐标 %迭代后新的结点数目plot(p(:, l),p(:,2)) axis([0 10 0 10])%绘出每相邻两个点的连线n=2;$n 为结点数A=[0 -1;1 0]; 弔旋转矩阵 for k=l:4d=diff(p)/3;算和邻两个点的坐标之差,得到相邻两点确定的向量$则<1就计算出每个向量长度的三分之与题中将线段一等分对应 m=5*n-4; %迭代公式q=p(l:n-U :) ; %以原点为起点,前n-l 个点的坐标为终点形成向量p(6:5:m, :)=p(2:n, :); %迭代后处于5k-l 位置上的点的坐标为迭代前的和应坐标 p(2:5:m. :>=q+d;黑用向量方法计算迭代后处于3k ・2位置上的点的坐标p(3:5:m, :)=q+d+0. 7*d*A* ; %用向量方法计算迭代后处于3k+3位置上的点的坐标p(4:5:m, :)=q+2*d+0. 7*d*A* ;用向量方法计算迭代后处于5k+4位置上的点的坐标p(5:5:m, :〉=q+2*d; n=m : endplot(P(:, l),p(:>2)) axis([0 10 0 10])图52.参照实验方法,我们由四边形的四个初始点出发,对于四边形的每条边,生成元如下:%用向量力法计算迭代后处于5k 位a 上的点的坐标 %迭代后新的结点数目%绘小每相邻两个点的连线可得到火焰般的图形。
matlab程序 像素块分形
matlab程序像素块分形摘要:一、引言二、像素块分形的概念和应用三、MATLAB 程序在像素块分形中的应用四、实例:基于MATLAB 的像素块分形图像处理五、结论正文:一、引言像素块分形是一种在图像处理中广泛应用的技术,它可以用来分析图像的结构和特征。
像素块分形将图像分解为小的像素块,并研究这些像素块之间的关系。
这种技术在医学影像处理、图像识别和计算机视觉等领域有着广泛的应用。
在本文中,我们将探讨如何使用MATLAB 程序来实现像素块分形图像处理。
二、像素块分形的概念和应用像素块分形是一种基于分形理论的图像处理方法。
分形理论是研究非线性系统和非均匀系统的一种数学理论,它描述了自然界中许多复杂现象的规律。
在像素块分形中,我们将图像分解为小的像素块,并分析这些像素块之间的关系。
这种分析可以帮助我们提取图像中的重要特征,从而用于图像识别、分类和分割等任务。
像素块分形在医学影像处理中的应用十分广泛。
例如,在肿瘤检测和分析中,我们可以使用像素块分形来识别和分割肿瘤组织。
在脑部影像处理中,像素块分形可以帮助我们分析脑部结构,从而研究神经疾病的发病机制。
此外,像素块分形还可以用于图像识别和计算机视觉领域,例如,在目标检测和跟踪中,我们可以使用像素块分形来提取目标的特征,从而提高识别和跟踪的准确性。
三、MATLAB 程序在像素块分形中的应用MATLAB 是一种强大的数学软件,它可以用来进行图像处理、数据分析和可视化等任务。
在像素块分形中,我们可以使用MATLAB 编写程序来实现图像的分割和特征提取。
例如,我们可以使用MATLAB 中的图像处理工具箱来读取和处理图像。
我们可以使用“imread”函数来读取图像,然后使用“imshow”函数来显示图像。
在像素块分形中,我们需要将图像分解为小的像素块。
我们可以使用MATLAB 中的“imageblock”函数来实现这个功能。
这个函数可以将图像分成大小相等的像素块,并返回一个包含所有像素块的向量。
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几个分形得matlab实现
摘要:给出几个分形得实例,并用matlab编程实现方便更好得理解分形,欣赏其带来得数学美感
关键字:Koch曲线实验图像
一、问题描述:
从一条直线段开始,将线段中间得三分之一部分用一个等边三角形得两边代替,形成山丘形图形如下
ﻫ图1
在新得图形中,又将图中每一直线段中间得三分之一部分都用一个等边三角形得两条边代替,再次形成新得图形如此迭代,形成Koch分形曲线。
二、算法分析:
考虑由直线段(2个点)产生第一个图形(5个点)得过程。
图1中,设与分别为原始直线段得两个端点,现需要在直线段得中间依次插入三个点,,。
显然位于线段三分之一处,位于线段三分
之二处,点得位置可瞧成就是由点以点为轴心,逆时针旋转600而得。
旋转由正交矩阵
实现。
算法根据初始数据(与点得坐标),产生图1中5个结点得坐标、结点得坐标数组形成一个矩阵,矩阵得第一行为得坐标,第二行为得坐标……,第五行为得坐标。
矩阵得第一列元素分别为5个结点得坐标,第二列元素分别为5个结点得坐标。
进一步考虑Koch曲线形成过程中结点数目得变化规律。
设第次迭代产生得结点数为,第次迭代产生得结点数为,则与中间得递推关系为。
三、实验程序及注释:
p=[0 0;10 0]; %P为初始两个点得坐标,第一列为x坐标,第二列为y坐标
n=2; %n为结点数
A=[cos(pi/3) —sin(pi/3);sin(pi/3) cos(pi/3)]; %旋转矩阵
for k=1:4
d=diff(p)/3; %diff计算相邻两个点得坐标之差,得到相邻两点确定得向量
%则d就计算出每个向量长度得三分之一,与题中将线段三等分对应 m=4*n-3; %迭代公式
q=p(1:n—1,:); %以原点为起点,前n—1个点得坐标为终点形成向量
p(5:4:m,:)=p(2:n,:); %迭代后处于4k+1位置上得点得坐标为迭代前得相应坐标
p(2:4:m,:)=q+d; %用向量方法计算迭代后处于4k+2位置上得点得坐标
p(3:4:m,:)=q+d+d*A'; %用向量方法计算迭代后处于4k+3位置上得点得坐标
p(4:4:m,:)=q+2*d; %用向量方法计算迭代后处于4k位置上得点得坐标
n=m; %迭代后新得结点数目
end
plot(p(:,1),p(:,2)) %绘出每相邻两个点得连线
axis([0 10 0 10])
四、实验数据记录:
由第三部分得程序,可得到如下得Koch分形曲线:
图2
五、注记:
1、参照实验方法,可绘制如下生成元得Koch 分形曲线:
图3
此时,旋转矩阵为:
程序与曲线如下:
p=[00;10 0]; %P为初始两个点得坐标,第一列为x坐标,第二列为y坐标
n=2; %n为结点数
A=[0—1;10]; %旋转矩阵
for k=1:4
d=diff(p)/3; %diff计算相邻两个点得坐标之差,得到相邻两点确定得向量
%则d就计算出每个向量长度得三分之一,与题中将线段三等分对应 m=5*n—4; %迭代公式
q=p(1:n—1,:); %以原点为起点,前n-1个点得坐标为终点形成向量 p(6:5:m,:)=p(2:n,:); %迭代后处于5k+1位置上得点得坐标为迭代前得相应坐标 p(2:5:m,:)=q+d; %用向量方法计算迭代后处于5k+2位置上得点得坐标
p(3:5:m,:)=q+d+d*A'; %用向量方法计算迭代后处于5k+3位置上得点得坐标
p(4:5:m,:)=q+2*d+d*A'; %用向量方法计算迭代后处于5k+4位置上得点得坐标p(5:5:m,:)=q+2*d; %用向量方法计算迭代后处于5k位置上得点得坐标 n=m; %迭代后新得结点数目
end
plot(p(:,1),p(:,2)) %绘出每相邻两个点得连线
axis([0 10 0 10])
ﻫ图4
由于中间
三分之一
部分就是
一个正方
形时,有很
多连接得
部分。
所以
我们将高
度压缩到
原来得0。
7
倍,即中间
部分为一
个长与宽
之比为1:0。
7得矩形时,得到程序与曲线如下:
p=[00;10 0]; %P为初始两个点得坐标,第一列为x坐标,第二列为y坐标
n=2; %n为结点数
A=[0 -1;1 0]; %旋转矩阵
fork=1:4
d=diff(p)/3; %diff计算相邻两个点得坐标之差,得到相邻两点确定得向量
%则d就计算出每个向量长度得三分之一,与题中将线段三等分对应 m=5*n-4; %迭代公式
q=p(1:n-1,:); %以原点为起点,前n—1个点得坐标为终点形成向量
p(6:5:m,:)=p(2:n,:); %迭代后处于5k+1位置上得点得坐标为迭代前得相应坐标p(2:5:m,:)=q+d; %用向量方法计算迭代后处于5k+2位置上得点得坐标 p(3:5:m,:)=q+d+0、7*d*A'; %用向量方法计算迭代后处于5k+3位置上得点得坐标
p(4:5:m,:)=q+2*d+0、7*d*A'; %用向量方法计算迭代后处于5k+4位置上得点得坐标
p(5:5:m,:)=q+2*d; %用向量方法计算迭代后处于5k位置上得点得坐标
n=m; %迭代后新得结点数目
end
plot(p(:,1),p(:,2)) %绘出每相邻两个点得连线
axis([0 10 0 10])
图5
2.参照实验方法,我们由四边形得四个初始点出发,对于四边形得每条边,生成元如下:
图6
可得到火焰般得图形、
程序与曲线如下:
p=[010;10 0;0 -10;—100;010];
%P为四边形四个顶点得坐标,其中第五个点与第一个点重合,以便于绘图
%第一列为x坐标,第二列为y坐标
n=5; %n为结点数
A=[cos(—pi/3) -sin(—pi/3);sin(—pi/3) cos(-pi/3)]; %旋转矩阵,顺时针旋转60度
for k=1:5
d=diff(p)/3;m=4*n-3; %迭代公式
q=p(1:n—1,:);
p(5:4:m,:)=p(2:n,:);
p(2:4:m,:)=q+d;
p(3:4:m,:)=q+2*d+d*A';
p(4:4:m,:)=q+2*d;
n=m;
end
plot(p(:,1),p(:,2))
axis([-10 10 -10 10])
图7
3.参照实验方法,由下列得生成元,绘制Koch分形曲线:
图8
分析:为了绘图方便,我们将结点数处理一下,把第一次迭代产生得六个点瞧成十个点,即图中有五条线段(1—2,3-4,5—6,7—8,9—10),我们将每条线段得每个端点瞧成新得两个结点,这样我们就可以很方便地用plot绘图了。
程序与曲线如下:
p=[0 0;10 10]; %P为初始两个点得坐标,第一列为x坐标,第二列为y坐标
n=2; %n为结点数
A=[cos(pi/3) -sin(pi/3);sin(pi/3) cos(pi/3)];
B=[cos(-pi/3) -sin(-pi/3);sin(—pi/3) cos(-pi/3)];
%旋转矩阵A对应于第一次逆时针旋转60度,旋转矩阵B对应于第二次顺时针旋转60度
for k=1:4
d=diff(p)/3;
d1=d(1:2:n,:);%取每条线段对应得向量
m=5*n; %迭代公式
q1=p(1:2:n-1,:);
p(10:10:m,:)=p(2:2:n,:);
p(1:10:m,:)=p(1:2:n,:); %迭代后处于10k与10k+1位置上得点得坐标为迭代前得相应坐标
p(2:10:m,:)=q1+d1;
%用向量方法计算迭代后处于10k+2,10k+3,10k+5位置上得点得坐标,都相同
p(3:10:m,:)=p(2:10:m,:);
p(4:10:m,:)=q1+d1+d1*A'; %用向量方法计算迭代后处于10k+4位置上得点得坐标
p(5:10:m,:)=p(2:10:m,:);
p(6:10:m,:)=q1+2*d1;
%用向量方法计算迭代后处于10k+6,10k+7,10k+9位置上得点得坐标,都相同p(7:10:m,:)=p(6:10:m,:);
p(8:10:m,:)=q1+2*d1+d1*B';
p(9:10:m,:)=p(6:10:m,:);
n=m; %迭代后新得结点数目
end
plot(p(:,1),p(:,2)) %绘出每相邻两个点得连线
axis([0 10 0 10])
六,结束语
通过图形显示,更好得理解得分形同时也也加深对分形概念得进一步掌握参考文献:〈<matlab从精通到入门>>。