默认情况下，matlab将图象中的数据存储为double型，即64位浮点数；matlab还支持无符号整型（uint8和uint16）；uint型的优势在于节省空间，涉及运算时要转换成double型。

dither() 通过颜色抖动，把真彩图像转换成索引图像或灰度图象转换成二值图像

gray2ind() 将灰度图像（或二值图像）转换成索引图像

grayslice() 通过设定的阈值将灰度图象转换成索引图像

im2bw() 通过设定亮度阈值将灰度、真彩、索引图象转换成二值图像

ind2gray() 将索引图象转换成灰度图象

ind2rgb() 将索引图象转换成真彩色图像

mat2gray() 将一个数据矩阵转换成一幅灰度图象

图像类型与类型间的转换

1。索引图像：包括一个数据矩阵X和一个色图阵MAP。矩阵元素值指向MAP中的特定颜色向量。

2。灰度图像：数据矩阵I，I中的数据代表了颜色灰度值。矩阵中的元素可以是double类型、8位或16位无符号的整数类型。

3。RGB图像：即真彩图像。矩阵中每个元素为一个数组，数组的元素定义了像素的红、绿、蓝颜色值。RGB数组可以是double类型、8位或16位无符号的整数类型。

4。二值图像：一个数据阵列，每个象素只能取0或1。

矩阵求共轭(实部相同，虚部相反)：conj(X)

mesh(X,Y,Z,C):其中C是用来定义相应点颜色等属性的数组

mesh(x,y,z)绘制网面图，是最基本的曲面图形命令，其中x、y、z是同阶矩阵，表示曲面三维数据；

contour(x,y,z)绘制等高线图，与mesh用法类似，可指定z的范围；

contour3(x,y,z)绘制三维等高线图，与mesh用法类似，可指定z的范围。

例：求方程组的空间曲线

其中.*为数组相乘，.^为数组乘方

matlab实现离散余弦变换压缩（JPEG压缩原理）

比部分上篇文章已经介绍过，为了保持文章的完整性，继续保留。

JPEG图像压缩算法：

输入图像被分成8*8或16*16的小块，然后对每一小块进行二维DCT（离散余弦变换）变换，变换后的系数量化、编码并传输；

JPEG文件解码量化了的DCT系数，对每一块计算二维逆DCT变换，最后把结果块拼接成一个完整的图像。在DCT变换后舍弃那些不严重影响图像重构的接近0的系数。

DCT变换的特点是变换后图像大部分能量集中在左上角，因为左上放映原图像低频部分数据，右下反映原图像高频部分数据。而图像的能量通常集中在低频部分。

%该图片在安装matlab的目录中找，原图为灰度图象

%对原图像进行DCT变换

%数据压缩，丢弃右下角高频数据

%进行DCT反变换，得到压缩后的图像

I=imread('图像文件名') :读取图像数据,保存在矩阵I中；

D=dctmtx(n) :二维离散余弦变换函数，返回n*n离散余弦变换矩阵。

一个n*n的变换矩阵T被定义成：

B=blkproc(A,[m n],fun,P1,P2...) :块操作函数。对图像A的每个不同的m*n块应用fun函数，P1，P2等为fun函数参数。在图像边缘用0来扩展；只有当fun的返回矩阵是m*n矩阵时，B和A的大小才相同。

figure:强制生成一个新的个绘图窗口；

其中fun为待解方程或方程组的文件名；

x0位求解方程的初始向量或矩阵；

option为设置命令参数

m文件必须以function为文件头，调用符为@；文件名必须与定义的函数名相同；fsolve（）主要求解复杂非线性方程和方程组，求解过程是一个逼近过程。

其中a，b分别为上下限

%矩阵的行之间用分号隔开，元素之间用逗号或空格

例：limit(F,x,a,left)；对表达式F求极限，变量为x，从左边趋近a。

matlab之基本绘图函数

clear：清空内存中的变量；

figure:强制生成一个新的个绘图窗口；

fplot(函数表达式,绘图区间)；

plot(横坐标向量，纵坐标向量，颜色/线形等参数)

2).我有一组x,y,z值，非规则排列，如何在Matlab中绘图？

3).如何在给定句柄的axis里绘图?

4).由Matlab符号运算得到的公式怎么才能将数据代进去运算？

5).在Matlab中如何求最值点？如何求一维数组的极值？

6).Matlab中如何作线性拟合/线性回归/多元线性回归？

9).Matlab中如何作二维数据的插值?

10).Matlab中如何绘制三维数据阵？

11).Matlab中如何注解一大段代码？

12).Matlab中如何计算程序运行的时间？

13).Matlab中如何改变默认的工作路径？

15).如何在Matlab中实现交互操作？

16).Matlab中为什么只能在小数点后显示四位?

17).Matlab如何在命令窗口按照格式输出？

18).如何在Matlab中画隐函数曲线？

19).Matlab中什么函数可以删除矩阵的某一行或列？

20).Matlab中能开的最大数组是由什么决定的？

21).如何在Matlab中添加新的工具箱？

24).如何将Matlab绘制的三维网格图帖到word里？

25).请问可以查看Matlab中函数的源代码吗?

26).Matlab有没有求矩阵行数/列数/维数的函数？

28).Matlab中有没有画圆或椭圆的函数？

30).Matlab如何产生均匀分布的白噪声?

32).请问在Matlab中怎样输入特殊符号啊或者上标、下标？

35).Matlab如何启动时执行规定的文件？

37).大量数据点Matlab绘图为什么很慢？

38).Matlab中如何求解广义积分？即积分限到有无穷的或者有歧

异点的积分(瑕积分)？

39).为什么我的Matlab程序这么慢？

40).Matlab中如何作线性拟合/线性回归/多元线性回归？

其实也出来很久了，不知大家有没有注意到.

虽然是针对繁体中文系统的，我试过在简体

中文系统下一样可以用。

2)我有一组x,y,z值，非规则排列，如何在Matlab中绘图？

3)如何在给定句柄的axis里绘图?

4)由Matlab符号运算得到的公式怎么才能将数据代进去运算？

使用subs(),或先将值赋予一个符号变量，然后用eval()

5)在Matlab中如何求最值点？如何求一维数组的极值？

返回的是极大值和极小值

6)Matlab中如何作线性拟合/线性回归/多元线性回归？

则可以得到最小二乘意义上的拟合系数

9)Matlab中如何作二维数据的插值?

10)Matlab中如何绘制三维数据阵？

如果使用matlab，打开帮助窗口，在目录树上找到

如果图形复杂，建议使用Tecplot，参见Tecplot手册中数据格式，将你

面和任意平面的截面图。

11)Matlab中如何注解一大段代码？

12)Matlab中如何计算程序运行的时间？

13)Matlab中如何改变默认的工作路径？

14)Matlab如何改变默认的图形字体?

15)如何在Matlab中实现交互操作？

如果只在命令窗口进行交互操作，请参见demo中的例子，主要是

16)Matlab中为什么只能在小数点后显示四位?

用format命令来改变命令窗口数字的显示格式和精度，但不会影

响matlab的计算精度，matlab的矩阵运算默认都是双精度浮点型运算。

17)Matlab如何在命令窗口按照格式输出？

18)如何在Matlab中画隐函数曲线？

19)Matlab中什么函数可以删除矩阵的某一行或列？

20)Matlab中能开的最大数组是由什么决定的？

21)如何在Matlab中添加新的工具箱？

如果是Matlab安装光盘上的工具箱，重新执行安装程序，选中即可。

如果是单独下载的工具箱，一般情况下仅需要把新的工具箱解压到某

以访问。如果能够显示新设置的路径，则表明该工具箱可以使用了。

具体请看工具箱自己代的README文件。

建议使用matlab自己提供的函数来读写简单安全，或者参考：

23)如何得到contour线上的坐标点？

这里得到的x和y都是cell数组，用x{1}/y{1}来得到每条线上的坐标对，

注意，每条线的最后一个数据是NaN

24)如何将Matlab绘制的三维网格图帖到word里？

如果需要位图，好处是所见即所得，坏处是图像精度差，不能放缩：

经常地，按照Metafile方式粘贴的图片曲线会出现锯齿，最好的方式是

1.将需要拷贝的图作为当前窗口

，不会显示图片内容，但可以打印，word XP即可显示，又可打印。

5.如果不满意，可以在word中双击编辑，如果安装有Adobe

Illustrator等矢量图像编辑软件，也可以进行编辑。

25)请问可以查看Matlab中函数的源代码吗?

Matlab除了buildin函数和mex/dll文件看不到原码，其他如工具箱等都可

以直接看到代码，首先确认该文件安装在matlab中，即which

26)Matlab有没有求矩阵行数/列数/维数的函数？

size(A)返回A各个维的最大元素个数

[m,n]=size(A)如果A是二维数组，返回行数和列数

nnz(A)返回A中非0元素的个数

能由于操作系统的原因，有时会出现死机和等待的情况。

28)Matlab中有没有画圆或椭圆的函数？

没有，Matlab没有提供直接绘圆的图元函数，需要自己写代码，其实

Matlab默认的矩阵数据结构都是双精度浮点型，即64位来表示一个数

字，大多数的函数和操作都定义在double数据结构，如果你需要

把double的数据转换为整形，然后再参与运算，需要使用

如果为了节省内存，只进行赋值、打印等简单操作，可以参

30)Matlab如何产生均匀分布的白噪声?

可以，如果使用medit，设置断点后可以用鼠标移到所看的变量上，显

示当前的值，或者在命令窗口打该变量名直接回车。如果在代码中实

32)请问在Matlab中怎样输入特殊符号啊或者上标、下标？

这里是一个后台执行一个需要外部输入的DOS命令的例子,需要的输

入实事先都写在同目录下的input.txt文件中：

34)Matlab如何加载输入文件(批处理模式) ？

PC上可以使用matlab /r参数来在matlab启动的时候直接加载运行m文件

以上执行方式都可以通过脚本文件实现批处理

35)Matlab如何启动时执行规定的文件？

37)大量数据点Matlab绘图为什么很慢？

1.首先看能否用已有函数对整个矩阵绘图，比

2.如果必须一点一点/或者一条线一条线的添加，最好作如下

38)Matlab中如何求解广义积分？即积分限到有无穷的或者有歧

异点的积分(瑕积分)？

Matlab的quad/quad8只能作定积分，广义积分需要自己来写程序逼近，

2.把为inf/-inf或者歧义点的积分限设置为一个初始值,k=1

4.然后朝着inf/-inf或者歧义点移动一个步长，然后计算定积分

39)为什么我的Matlab程序这么慢？

我们工学院的收发室的门上贴着一张小纸条，写的是

大多数的人在遇到问题的时候，总是责备计算机如何如何，别人如何

如何，其实，最最主要的因素是在于自己。

一个程序运行快慢，有很多因素决定，最主要的是算法，简炼而优美

的的数学公式胜过100遍的优化。能从算法上改进，才能比别人有根

本的优势。计算机也很重要，以前我总把自己用的PC看成万能的加

以崇拜，对UNIX嗤之以鼻，结果当自己真正开始算起来，才知道差

别有多大。搞大型数值计算的，没有好的工作站或者并行系统，就输

在了起跑线上了。然后是程序的优化，看看变量是否占用太多内存，

看看是否有功能重复的模块或者计算，经常的是用牺牲内存来换取速

度，具体取舍，具体需要来决定。用profile看看哪些语句占用时间最

多，然后把核心部分进行优化。

如果是使用Matlab，使用vectorization和矩阵整体操作的代码要比大量

的for循环快很多，eval/inline函数如果出现在核心循环，也会让速度下

matlab默认只提供了多项式拟合的函数polyfit，对于其他稍微简单

一点的拟合，如标准的指数、对数、高阶多项式拟合，都有解析公式，参见：

对于更加复杂的非线性函数，建议使用Mathematica或者DataFit

可以拟合任意复杂的表达式。

DataFit可以自定义拟合模型，适用于复杂系统的拟合。

Matlab的信号处理工具箱是信号算法文件的集合，它处理的基本对象是信号与系统，信号处理工具箱位于目录、Toolbox\Signal下，利用工具箱中的文件可以实现信号的变换、滤波、谱估计、滤波器设计等。在其它的环境如Vc下如果能调用Matlab工具箱中的文件，会大大地加快一些算法的实现，同时其可靠性也很高。

下面例程是在Vc下建一个基于对话框的应用程序，在对话框中设置一个Button控件OnMatlabEngine.,在对话框 .cpp文件中加入”engine.h” 和“math.h” 头文件，下面给出部分程序清单。

double Fs[1]={1024};//因为Matlab所有参与运算的参数都是矩阵的形式，因而下列几行将参数转变

上述程序在Vc下编译需要将 libeng.dll和libmx.dll两个动态库利用以下的命令：

利用Matlab自身的编译器调用工具箱中的函数

Matlab的编译器可将Matlab的M文件转换为为C或C++的源代码以产生完全脱离Matlab运行环境的独立的运用程序，但Matlab本身的资料说明编译器如用来建立独立的运用程序，不能调用Matlab工具箱中的函数，这非常不利于搞一些特殊的算法。本人研究了一段时间发现，工具箱中的函数既然是M文件就一定可以用编译器来编译，以提供如Vc的调用函数，但是编译器只能编译一个独立的M文件，即这个 M文件不依赖于其他的M文件。如果M文件中又调用了其他的M文件，可将被调用的M文件拷贝到调用M文件的相应位置，作适当的改动就可以用于编译器编译。编译器不支持图形函数，所以M文件中如有图形函数需注释掉。

C MATH库，建议采用前述的方法将动态连接改为静态连接。对于C/C++编译环境的设置，在Matlab command窗口下运行mex –setup 然后依提示操作，而对于C/C++连接环境的设置，运行mbuild –setup依提示操作即可。

下面给出利用编译器将Matlab工具箱中psd.m文件生成可供Vc调用的函数。

将psd.m文件拷贝一份至Matlab\bin目录下，改写相应调用的M文件如nargchk.m, hanning.m等。为生成的代码简洁，对于采集数据处理输入参数很明了的情况下可作大量的删减，最终使psd.m成为一个不依赖于其他M文件的独立的M文件，注意千万注释掉作图代码，最终改成如下形式，限于篇幅给出关键的几步：

………………………………….

以上只要稍懂Matlab语言和信号处理知识就可完成这项工作。

Vc下建立一个基于对话框的文件，然后在对话框里加一个Button控件OnButtonPsd

c代码声明加入Vc的包含文件和生成的.C的包含文件之间

为了简洁且便于处理将生成的c函数稍改动，给出部分代码如下：

如上生成的程序可读性不太好，而生成的c++代码则可读性较好，但千万注意只能用 Matlab的MATH库，不可用c++的MATH库，否则编译会出错，限于篇幅在此不述。

3）利用Matcom调用工具箱中的函数

Matcom编译M文件，先将M文件按照与Matcom的cpp库的对应关系翻译为cpp源代码，然后用对应版本的c编译器将cpp文件编译成相应的exe或dll文件，所以第一次运行要指定c编译器的路径，否则无法编译，指定好的编译信息就写在Matcom\bin\matcom.ini文件中，不过这一步按装matcom时，它自动寻找编译器并将其写入matcom.ini文件中，matcom4.5版中使用TeeChart3.0 OCX控件，因而它支持图形操作。

我们依然用上述的testwin.m文件，不要将图形函数注释掉，利用Mideva来生成可被Vc调用的信号处理程序。

datax[];//数据采集的数据存于此数组中

可见利用Matcom进行M文件转换非常的容易，生成的代码可读性很好，以上的转换同时生成了可供Vc调用的动态连接库，其使用和一般的动态库一样使用。同时需指明Matcom不仅可转换独立的不依赖于其它M文件的M文件，同时可转换调用其它M文件的M文件嵌套。条件是这此M文件在同一个目录下面，如前所述的psd.m可直接用上述方法转换，生成了多个重载形式的psd函数

结论：利用Mtlab引擎调用工具箱中的函数可节省大量的系统资源，应用程序整体性能较好，但不可脱离Matlab 的环境运行。用Matlab编译器进行工具箱函数的调用，须转换相应的Ｍ文件使其成为独立的Ｍ文件，且不支持图形函数，转换的代码可读性不太好。用Matcom 进行转换非常方便，生成的代码可读性很好，支持图形函数，且代码执行的速度比不转换平均要快１.5倍以上。以上程序在Vc++ 6.0,Matlab5.2,Matcom4.5中调试通过,以上方法在工程实践中已得到很好的运用。

摘要：本文详述了在Vc环境下如何利用Matlab工具箱进行数字信号处理，全文以Matlab工具箱中功率谱密度分析函数为例，介绍了通过Matlab自带的引擎、Matlab自身的编译器以及利用MathTools公司的Matcom进行对工具箱函数的调用。