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MATLAB R2018a從入門到精通

為了解決matlab四維繪圖的問題，作者溫欣研劉浩 這樣論述：

本書是針對MATLAB R2018a最新版本進行編寫的。書中講述的內容是使用MATLAB進行科學研究、系統模擬、數據分析與處理的必備知識。通過全面學習本書，讀者可以獲得使用MATLAB進行數學計算、數據分析及處理的相關技能，並能快速掌握使用MATLAB進行工作的基本方法。 全書可分為5篇，共20章：基礎知識部分包括MATLAB概述、MATLAB基礎、數據輸入輸出基礎、編程基礎和可視化基礎；數學基礎部分包括數組與矩陣操作、數學函數運算和符號數學計算；數據分析部分包括多項式分析、數值運算、優化和概率統計；拓展知識部分包括句柄圖形、GUI編程、Simulink基礎、編譯器和應用程序介面；MATLA

B應用部分包括信號處理應用、圖像處理應用、小波分析應用和偏微分方程應用等內容。 本書結構嚴謹、重點突出、條理清晰，既可以作為大中專院校相關專業以及社會有關培訓班的教材，也適合廣大MATLAB讀者自學使用。 第一篇  基礎知識   第1章  MATLAB概述 3 1.1  工作環境 3 1.1.1  系統組成 3 1.1.2  工作視窗 4 1.1.3  應用簡介 8 1.2  文件管理 8 1.2.1  目錄結構 8 1.2.2  當前資料夾流覽器 9 1.2.3  路徑搜索 9 1.3  説明系統 11 1.3.1  文本説明 11 1.3.2  演示説明 12

1.3.3  説明導航視窗 13 1.4  MATLAB使用初步 15 1.5  本章小結 15 第2章  MATLAB基礎 16 2.1  資料類型 16 2.1.1  數數值型別 16 2.1.2  字元與字串 21 2.1.3  結構 21 2.1.4  單元陣列 24 2.1.5  函數控制碼 26 2.1.6  映射容器 27 2.1.7  資料類型識別與轉換 31 2.2  運運算元與運算 32 2.2.1  算術運運算元 32 2.2.2  關係運運算元 32 2.2.3  邏輯運運算元 33 2.2.4  運算優先順序 34 2.3  字串處理 35 2.3.1  字串構造

35 2.3.2  字串比較 36 2.3.3  查找與替換 36 2.3.4  字串類型轉換 37 2.4  矩陣基礎 37 2.4.1  有關概念 38 2.4.2  創建矩陣 38 2.4.3  改變矩陣結構 40 2.4.4  矩陣下標 41 2.4.5  矩陣信息 42 2.5  本章小結 45 第3章  資料登錄輸出基礎 46 3.1  打開與關閉文件 46 3.1.1  打開文件 46 3.1.2  關閉文件 48 3.2  讀寫二進位檔案 49 3.2.1  寫二進位檔案 49 3.2.2  讀二進位檔案 49 3.3  讀寫文字檔 51 3.3.1  寫文字檔 51 3.3.

2  讀文字檔 52 3.4  讀寫位置控制 53 3.5  導入數據 54 3.5.1  使用嚮導導入資料 54 3.5.2  使用命令導入資料 55 3.6  本章小結 56 第4章  程式設計基礎 57 4.1  變數與語句 57 4.1.1  變數命名 57 4.1.2  變數類型 58 4.1.3  特殊變數 58 4.1.4  關鍵字 59 4.1.5  語句構成 59 4.2  程式控制 60 4.2.1  順序結構 60 4.2.2  分支結構 60 4.2.3  迴圈結構 64 4.2.4  其他常用控制命令 66 4.3  M文件與腳本 68 4.3.1  M文件 68 4

.3.2  腳本 69 4.4  函數 69 4.4.1  M檔函數 69 4.4.2  匿名函數 71 4.4.3  子函數 72 4.4.4  私有函數 73 4.4.5  重載函數 73 4.4.6  內聯函數 73 4.4.7  eval、feval函數 74 4.4.8  函數的函數 75 4.4.9  內嵌函數 75 4.4.10  函數編寫建議 75 4.5  M檔變數檢測 76 4.5.1  輸入輸出變數檢測 76 4.5.2  可變數量輸入輸出 76 4.6  程式調試 77 4.6.1  直接調試 77 4.6.2  工具調試 78 4.7  本章小結 78 第5章  視覺

化基礎 79 5.1  圖形繪製物件 79 5.2  二維圖形 79 5.2.1  plot命令 79 5.2.2  圖形疊繪 83 5.2.3  子圖繪製 84 5.2.4  交互繪圖 86 5.2.5  雙縱坐標圖 87 5.2.6  特殊座標繪圖 88 5.2.7  函數繪圖 90 5.3  三維圖形 92 5.3.1  曲線圖 92 5.3.2  網格圖 93 5.3.3  曲面圖 94 5.4  四維圖形 95 5.4.1  第四維表達 96 5.4.2  四維圖繪製 96 5.5  特殊圖形 97 5.5.1  餅狀圖 98 5.5.2  長條圖 99 5.5.3  直條圖 99

5.5.4  離散資料點圖 101 5.5.5  散點圖 102 5.5.6  向量圖 103 5.5.7  等值線圖 104 5.6  圖形處理 105 5.6.1  圖形輸出 105 5.6.2  圖形細化 106 5.6.3  坐標軸控制 111 5.6.4  視角與透視 112 5.7  繪圖窗口 113 5.7.1  創建繪圖窗口 114 5.7.2  繪圖窗口工具列 114 5.8  本章小結 115   第二篇  數學基礎   第6章  陣列與矩陣操作 117 6.1  陣列運算 117 6.1.1  創建與訪問陣列 117 6.1.2  陣列運算 120 6.2  矩陣操作 1

24 6.2.1  創建矩陣 124 6.2.2  改變矩陣結構 129 6.3  矩陣元素運算 131 6.3.1  矩陣四則運算 131 6.3.2  矩陣元素冪運算 134 6.3.3  矩陣元素查找與排序 134 6.3.4  矩陣元素求和、求積與 求差分 135 6.4  矩陣運算 138 6.4.1  矩陣分析 138 6.4.2  矩陣分解 142 6.4.3  特徵值與特徵向量 145 6.4.4  矩陣函數運算 145 6.5  疏鬆陣列 148 6.5.1  疏鬆陣列存儲方式 148 6.5.2  創建疏鬆陣列 148 6.5.3  疏鬆陣列運算 150 6.6  本章小結

150 第7章  數學函數運算 151 7.1  初等函數運算 151 7.1.1  三角函數 151 7.1.2  指數與對數函數 153 7.1.3  複數函數 154 7.1.4  截斷和求餘函數 155 7.1.5  離散數學函數 156 7.1.6  基本資料分析函數 157 7.1.7  多項式函數 159 7.2  特殊函數運算 160 7.2.1  特殊函數 160 7.2.2  座標變換函數 161 7.3  本章小結 162 第8章  符號計算 163 8.1  符號計算概述 163 8.2  符號變數與運算式 164 8.2.1  符號物件 165 8.2.2  符號計

算運運算元與函數 167 8.2.3  符號物件識別 171 8.2.4  符號變數 172 8.2.5  符號運算式顯示 173 8.2.6  運算式項操作 173 8.2.7  符號數值和精度 177 8.3  符號函數 178 8.3.1  複合函數操作 179 8.3.2  反函數運算 179 8.4  符號微積分 180 8.4.1  符號運算式的極限 180 8.4.2  符號運算式的導數 181 8.4.3  符號運算式的積分 182 8.4.4  符號運算式的級數求和/積 182 8.4.5  符號運算式的泰勒級數 183 8.5  符號積分變換 185 8.5.1  Four

ier變換 185 8.5.2  Laplace變換 185 8.5.3  Z變換 186 8.6  符號矩陣計算 187 8.6.1  算數運算 187 8.6.2  線性代數運算 187 8.6.3  特徵值分解 188 8.7  符號方程求解 188 8.7.1  代數方程求解 189 8.7.2  微分方程求解 191 8.8  符號計算介面 192 8.8.1  funtool分析介面 192 8.8.2  taylortool分析介面 194 8.9  本章小結 195   第三篇  資料分析   第9章  多項式分析 197 9.1  多項式及函數 197 9.1.1  多項式及

其函數 197 9.1.2  多項式計算 197 9.1.3  多項式方程求根 198 9.1.4  多項式四則運算 198 9.1.5  多項式微積分 200 9.1.6  有理多項式展開 201 9.2  極限 202 9.3  本章小結 202 第10章  數值運算 203 10.1  解線性方程組 203 10.1.1  線性法 203 10.1.2  反覆運演算法 205 10.2  插值與擬合 206 10.2.1  插值 206 10.2.2  曲線擬合 212 10.3  數值微積分 213 10.3.1  一元數值積分 214 10.3.2  多重數值積分 215 10.3.

3  數值微分 216 10.4  常微分方程 217 10.5  本章小結 218 第11章  優化 219 11.1  優化問題求解過程 219 11.1.1  選擇求解器 219 11.1.2  設置變數 220 11.1.3  寫目標函數 220 11.1.4  寫約束條件 222 11.1.5  設置求解器參數 222 11.1.6  求解並檢查結果 223 11.1.7  改善優化結果 224 11.2  線性規劃 224 11.3  二進位整數規劃 228 11.4  二次規劃 229 11.5  非線性規劃 230 11.5.1  無約束優化 230 11.5.2  約束優化

233 11.6  多目標規劃 236 11.6.1  多目標規劃函數 236 11.6.2  *最小化問題 237 11.7  最小二乘問題 239 11.7.1  線性最小二乘問題 239 11.7.2  非線性最小二乘問題 241 11.8  GUI工具 242 11.9  本章小結 243 第12章  概率統計 244 12.1  統計量操作 244 12.1.1  產生亂數 244 12.1.2  抽樣 247 12.2  資料統計分析 249 12.2.1  特徵統計量 249 12.2.2  統計圖表 252 12.3  概率分佈與計算 257 12.3.1  概率密度計算 25

8 12.3.2  概率分佈計算 260 12.4  本章小結 262   第四篇  拓展知識   第13章  控制碼圖形 264 13.1  控制碼圖形物件系統 264 13.1.1  控制碼圖形物件組織 264 13.1.2  控制碼圖形物件簡介 265 13.2  控制碼圖形物件操作 266 13.2.1  創建與保存 266 13.2.2  訪問、複製和刪除 267 13.2.3  圖形輸出控制 269 13.3  屬性設置 274 13.3.1  通用物件屬性 274 13.3.2  屬性設置函數 275 13.3.3  預設屬性設置 276 13.4  Figure對象 278 1

3.4.1  Figure對象簡介 278 13.4.2  Figure物件操作 279 13.5  Axes對象 280 13.5.1  Axes對象簡介 280 13.5.2  Axes物件操作 280 13.6  Core對象 287 13.7  Plot對象 289 13.7.1  創建Plot對象 289 13.7.2  連接變數 290 13.8  Group對象 291 13.8.1  創建Group對象 291 13.8.2  對象變換 291 13.9  Annotation對象 293 13.10  本章小結 293 第14章  GUI程式設計 294 14.1  GUI基

礎 294 14.1.1  GUI介紹 294 14.1.2  創建GUI 295 14.1.3  回呼函數 297 14.2  GUI控制項 298 14.2.1  GUI控制項類型 298 14.2.2  創建GUI控制項 299 14.3  GUI菜單和工具列 302 14.3.1  GUI菜單 302 14.3.2  GUI工具列 305 14.4  對話方塊 306 14.4.1  創建函數 306 14.4.2  創建方法 306 14.5  佈局 309 14.5.1  佈局函數 309 14.5.2  佈局方式 309 14.6  GUI行為控制程式設計 313 14.6.1 

 回檔與中斷 314 14.6.2  資料管理 315 14.7  GUI實例 315 14.8  GUI設計 321 14.9  本章小結 324 第15章  Simulink基礎 325 15.1  概述 325 15.1.1  基本概念 325 15.1.2  工作環境 326 15.1.3  Simulink資料類型 329 15.1.4  模組和模組庫 329 15.1.5  Simulink常用工具 334 15.2  Simulink模型 334 15.2.1  模組基本操作 335 15.2.2  設置輸出提示 338 15.2.3  模型和模型檔 339 15.2.4  保存

系統模型 342 15.2.5  列印模型框圖及生成 報告 343 15.3  子系統 346 15.3.1  子系統介紹 346 15.3.2  高級子系統技術 348 15.4  運行模擬 358 15.4.1  啟動模擬過程 358 15.4.2  模擬過程診斷 359 15.4.3  模擬配置 359 15.4.4  模擬的設置 361 15.5  調試 364 15.5.1  模型調試 364 15.5.2  調試器控制 367 15.5.3  設置中斷點 370 15.6  S函數 373 15.6.1  S函數概述 373 15.6.2  M檔S函數 376 15.7  PID控

制的Simulink系統模擬 實例 379 15.8  本章小結 382 第16章  MATLAB編譯器與介面 383 16.1  編譯器安裝與配置 383 16.1.1  編譯器介紹與安裝 383 16.1.2  編譯器配置 384 16.2  編譯過程 384 16.2.1  MCR安裝 384 16.2.2  MCR編譯過程 385 16.3  編譯生成獨立程式 385 16.3.1  編譯命令mcc 385 16.3.2  編譯獨立程式 386 16.4  介面概述 389 16.4.1  MEX文件 389 16.4.2  MAT文件 389 16.4.3  計算引擎 390 16.

5  基於C/C 的MEX文件 390 16.5.1  MEX檔結構 390 16.5.2  創建C/C MEX文件 391 16.5.3  調試C/C MEX文件 395 16.6   本章小結 396   第五篇  MATLAB應用   第17章  信號處理應用 398 17.1  信號處理基礎 398 17.1.1  連續信號 398 17.1.2  離散信號 399 17.1.3  波形發生函數 402 17.1.4  信號基本運算 408 17.2  統計信號處理 411 17.2.1  相關性與協方差 411 17.2.2  頻譜分析 412 17.2.3  窗函數 413 17.

2.4  經典譜估計 416 17.2.5  現代譜估計 418 17.2.6  時頻分析 419 17.2.7  特殊變換 420 17.2.8  重採樣 424 17.3  IIR濾波器 425 17.3.1  經典法IIR濾波器設計 425 17.3.2  直接法IIR濾波器設計 431 17.4  FIR濾波器 432 17.4.1  窗函數法 432 17.4.2  約束最小二乘法 433 17.4.3  其他FIR濾波器設計 方法 434 17.5  參數建模 435 17.5.1  時域建模 435 17.5.2  頻域建模 437 17.6  GUI工具 438 17.6.1 

 信號綜合處理工具 438 17.6.2  波形檢視器 439 17.6.3  譜分析檢視器 439 17.6.4  濾波器視覺化工具 440 17.6.5  濾波器設計與分析工具 440 17.6.6  濾波處理工具 441 17.7  本章小結 442 第18章  影像處理應用 443 18.1  影像處理基礎 443 18.1.1  圖像表達 443 18.1.2  圖像類型與檔 444 18.1.3  圖像資料讀寫 451 18.2  圖像顯示 452 18.2.1  標準圖像顯示技術 452 18.2.2  特殊圖像顯示技術 453 18.3  圖像運算 456 18.3.1  代數

運算 456 18.3.2  空間變換 458 18.4  圖像變換 461 18.4.1  二維傅立葉轉換 461 18.4.2  離散余弦變換 462 18.4.3  其他變換 463 18.5  圖像分析與增強 464 18.5.1  圖元分析 464 18.5.2  圖像分析 468 18.5.3  圖像調整 472 18.5.4  圖像平滑 475 18.6  圖像區域處理 477 18.6.1  區域設置 477 18.6.2  區域濾波 478 18.6.3  區域填滿 479 18.7  圖像顏色處理 480 18.7.1  顯示顏色位元數 480 18.7.2  減少顏色 4

80 18.7.3  轉換顏色 481 18.8  圖像的數學形態學運算 482 18.8.1  膨脹處理 482 18.8.2  腐蝕處理 483 18.8.3  圖像的開運算 484 18.8.4  圖像的閉運算 484 18.9  本章小結 485 第19章  小波分析應用 486 19.1  小波分析基礎 486 19.1.1  小波變換 486 19.1.2  常用小波基函數 487 19.2  連續小波分析 490 19.2.1  連續小波變換 490 19.2.2  GUI連續小波變換 491 19.3  一維離散小波分析 492 19.3.1  一維離散小波變換與 重構 493

19.3.2  GUI一維離散小波分析 496 19.4  二維離散小波分析 497 19.4.1  二維離散小波變換與 重構 497 19.4.2  GUI二維離散小波分析 500 19.5  去噪與壓縮 501 19.5.1  小波去噪與壓縮 501 19.5.2  GUI小波去噪與壓縮 504 19.6  本章小結 506 第20章  偏微分方程應用 507 20.1  PDE應用GUI 507 20.2  PDE求解設置 508 20.2.1  PDE求解過程 508 20.2.2  2D幾何構型 509 20.2.3  劃分網格 510 20.3  PDE求解 511 20.3.1

  方程類型介紹 512 20.3.2  PDE求解示例 513 20.4  本章小結 518  

MATLAB R2018a完全自學一本通（暢銷升級版）

為了解決matlab四維繪圖的問題，作者劉浩韓晶 這樣論述：

本書面向MATLAB的初中級讀者，在介紹MATLAB R2018a集成環境的基礎上，對MATLAB使用中常用的知識和工具進行了詳細的介紹，書中各章均提供了大量有針對性的算例，供讀者實戰練習。根據內容的側重點不同，全書分為4部分共24章：第1～5章為基礎部分；第6～10章為數學應用部分；第11～19章為工程應用部分；第20～24章為知識拓展部分，由於篇幅受限，此部分內容為電子書形式。 劉浩，男，畢業於天津工業大學。04年獲得Adobe系列產品專家證書，ACCD平面設計師證書，CEAC國家信息產業平面設計師證書。上海碧海金沙設計 總監，上海Nordri設計工作室（上海諾睿

網路信息科技有限公司）創始人兼任設計總監，北京拓撲人咨詢高級顧問，wps office簽約講師，復旦MBA港大項目組簽約講師。 第1篇 第1章 MATLAB R2018a概述..............1 1.1 MATLAB R2018a簡介 ........................2 1.1.1 MathWorks及其產品概述 ...............2 1.1.2 MATLAB與其他數學軟體 .............2 1.1.3 MATLAB的主要特點 .....................3 1.1.4 MATLAB的系統組成 ........

.............3 1.1.5 MATLAB應用程式簡介 .................4 1.1.6 MATLAB R2018a新特性 ................5 1.2 MATLAB R2018a的目錄結構 ............6 1.3 MATLAB R2018a的工作環境 ............7 1.3.1 菜單/工具列 ...................................7 1.3.2 命令列窗口.......................................8 1.3.3 工作區.....................

..........................9 1.4 MATLAB R2018a的通用命令 ............9 1.5 MATLAB R2018a的文件管理 ..........11 1.5.1 當前資料夾流覽器和路徑管理器 11 1.5.2 搜索路徑及其設置.........................11 1.6 MATLAB R2018a的説明系統 ..........13 1.6.1 純文字幫助.....................................13 1.6.2 演示（Demos）説明 .....................14 1.6.

3 幫助導航流覽器.............................14 1.7 MATLAB使用初步 ...........................14 1.8 本章小結 .............................................15 第2章 MATLAB基礎知識.................17 2.1 資料類型 .............................................18 2.1.1 數數值型別.........................................18 2.1.2 邏輯類型.

........................................22 2.1.3 字元和字串.................................24 2.1.4 函數控制碼.........................................26 2.1.5 結構體類型.....................................28 2.1.6 陣列類型.........................................30 2.1.7 單元陣列類型.................................32 2.

1.8 map容器類型 .................................34 2.2 基本矩陣操作 .....................................38 2.2.1 矩陣和陣列的概念及其區別.........38 2.2.2 矩陣的構造.....................................39 2.2.3 矩陣大小及結構的改變.................43 2.2.4 矩陣下標引用.................................44 2.2.5 矩陣資訊的獲取.......................

......46 2.2.6 矩陣的保存和載入.........................51 2.3 運運算元 .................................................56 2.3.1 算術運運算元.....................................56 2.3.2 關係運運算元.....................................58 2.3.3 邏輯運運算元.....................................59 2.3.4 運算優先順序....................

.................60 2.4 字串處理函數 .................................60 2.4.1 字串的構造.................................61 2.4.2 字串比較函數.............................62 2.4.3 字串查找和替換函數.................63 2.4.4 字串——數值轉換.....................64 2.5 本章小結 .............................................64 第3章 陣列與矩陣...

..........................65 3.1 陣列運算 .............................................66 3.1.1 陣列的創建和操作.........................66 3.1.2 陣列的常見運算.............................69 3.2 矩陣操作 .............................................72 3.2.1 創建矩陣.........................................72 3.2.2 改變矩陣大小....

.............................76 3.2.3 重構矩陣.........................................78 3.3 矩陣元素的運算 .................................79 3.3.1 矩陣的加減運算.............................79 3.3.2 矩陣的乘法運算.............................80 3.3.3 矩陣的除法運算.............................81 3.3.4 矩陣的冪運算...................

..............82 3.3.5 矩陣元素的查找.............................83 3.3.6 矩陣元素的排序.............................83 3.3.7 矩陣元素的求和.............................84 3.3.8 矩陣元素的求積.............................85 3.3.9 矩陣元素的差分.............................86 3.4 矩陣運算 .............................................86 3

.4.1 矩陣分析.........................................87 3.4.2 矩陣分解.........................................91 3.4.3 特徵值和特徵向量.........................97 3.5 疏鬆陣列 .............................................99 3.5.1 疏鬆陣列的存儲方式.....................99 3.5.2 疏鬆陣列的生成...........................100 3.5.3 疏鬆陣列的

運算...........................104 3.6 本章小結 ...........................................104 第4章 MATLAB程式設計基礎................105 4.1 M檔編輯器 ..................................106 4.2 變數 ...................................................108 4.2.1 變數的命名...................................108 4.2.2 變數的類型....

...............................109 4.2.3 MATLAB預設的特殊變數 .........109 4.2.4 關鍵字...........................................110 4.3 MATLAB的控制流 .........................110 4.3.1 順序結構.......................................110 4.3.2 if-else-end分支結構 ....................111 4.3.4 try-catch結構 ...............

................115 4.3.5 for迴圈結構 .................................115 4.3.6 while迴圈結構 .............................117 4.4 控制程式流的其他常用指令 ...........118 4.4.1 return指令 ....................................118 4.4.2 input和keyboard指令 ................118 4.4.3 yesinput指令 ................................1

19 4.4.4 pause指令 ....................................119 4.4.5 continue指令 ................................119 4.4.6 break指令 .....................................120 4.4.7 error和warning指令 ...................120 4.5 腳本和函數 .......................................120 4.5.1 腳本.............................

..................120 4.5.2 函數...............................................121 4.5.3 M檔的一般結構 ......................123 4.5.4 匿名函數、子函數、私有函數與私有目錄 ..................................125 4.5.5 重載函數.......................................126 4.5.6 eval和feval函數 .........................126 4.5.7 內聯函數.....

..................................129 4.5.8 向量化和預分配...........................131 4.5.9 函數的函數...................................132 4.5.10 P碼文件 .....................................133 4.6 M檔中變數的檢測與傳遞 ..........134 4.6.1 輸入/輸出變數檢測指令 ...........134 4.6.2 “可變數量”輸入/輸出變數 ...135 4.6.3 跨空間變數傳遞和賦值.........

......137 4.7 MATLAB程式的調試 .....................139 4.7.1 程式調試的基本概念...................139 4.7.2 直接調試法...................................140 4.7.3 使用調試函數進行調試...............140 4.7.4 工具調試法...................................143 4.7.5 程式的性能優化技術...................144 4.8 本章小結 .............................

..............146 第5章 數據視覺化...........................147 5.1 圖形繪製 ...........................................148 5.1.1 離散資料及離散函數...................148 5.1.2 連續函數.......................................148 5.1.3 圖形繪製示例...............................149 5.1.4 圖形繪製的基本步驟...................151 5.2 二維圖形繪製

...................................151 5.2.1 plot指令 .......................................151 5.2.2 格柵...............................................155 5.2.3 文字說明.......................................156 5.2.4 線型、標記和顏色.......................159 5.2.5 坐標軸設置...................................161 5

.2.6 圖形疊繪.......................................162 5.2.7 子圖繪製.......................................163 5.2.8 互動式繪圖...................................164 5.2.9 雙坐標軸繪製...............................165 5.2.10 fplot繪圖指令 ............................166 VII 5.2.11 ezplot繪圖指令 ..........................1

67 5.2.12 特殊坐標軸繪圖.........................168 5.2.13 二維特殊圖形函數.....................170 5.3 三維圖形繪製 ...................................174 5.3.1 曲線圖繪製...................................174 5.3.2 網格圖繪製...................................175 5.3.3 曲面圖繪製...................................176 5.3.4 光照模型....

...................................177 5.3.5 繪製等值線圖...............................178 5.4 四維圖形視覺化 ...............................179 5.4.1 用顏色描述第四維.......................179 5.4.2 其他函數.......................................180 5.5 本章小結 ...........................................181 第2篇 第6章 資料分析.....

..........................183 6.1 多項式及其函數 ...............................184 6.1.1 多項式的運算式和創建...............184 6.1.2 多項式求根...................................185 6.1.3 多項式的四則運算.......................186 6.1.4 多項式的導數、積分與估值.......188 6.1.5 多項式運算函數及操作指令.......189 6.1.6 有理多項式............................

.......189 6.2 數據插值 ...........................................191 6.2.1 一維插值.......................................191 6.2.2 二維插值.......................................195 6.3 函數的極限 .......................................196 6.3.1 極限的概念...................................196 6.3.2 求極限的函數............

...................196 6.4 函數數值積分 ...................................197 6.4.1 數值積分問題的數學表述...........198 6.4.2 一元函數的數值積分...................198 6.4.3 多重數值積分...............................200 6.5 本章小結 ...........................................201 第7章 符號數學計算........................203 7.1 MATLAB符號計算概述

.................204 7.2 符號物件和符號運算式 ...................204 7.2.1 符號物件的創建命令...................204 7.2.2 符號物件的創建示例...................205 7.2.3 符號計算中的運運算元和函數.......208 7.2.4 符號物件的類別識別函數...........211 7.2.5 符號運算式中的變數確定...........213 7.2.6 符號精度計算...............................214 7.3 符號運算式操作 ...........

....................216 7.3.1 符號運算式顯示...........................216 7.3.2 符號運算式合併...........................216 7.3.3 符號運算式展開...........................217 7.3.4 符號運算式嵌套...........................218 7.3.5 符號運算式分解...........................218 7.3.6 符號運算式化簡...........................219 7.4 符號運算式替換

...............................221 7.4.1 subs替換函數 ..............................221 7.4.2 subexpr替換函數 .........................222 7.5 符號函數的操作 ...............................223 7.5.1 複合函數操作...............................223 7.5.2 反函數操作...................................224 7.6 符號微積分 ...............

........................225 7.6.1 符號運算式的極限.......................225 7.6.2 符號運算式的微分.......................226 7.6.3 符號運算式的積分.......................227 7.6.4 符號運算式的級數求和...............228 7.6.5 符號運算式的泰勒級數...............229 7.7 符號積分變換 ...................................230 7.7.1 傅裡葉變換及其反變換.............

..230 7.7.2 拉普拉斯變換及其反變換...........231 7.7.3 Z變換及其反變換 .......................232 7.8 符號代數方程求解 ...........................233 7.9 符號微分方程求解 ...........................235 7.10 符號分析視覺化 .............................237 7.10.1 funtool分析介面 ........................237 7.10.2 taylortool分析介面 .................

...240 7.11 本章小結 .........................................241 第8章 概率統計..............................243 8.1 產生隨機變數 ...................................244 8.1.1 二項分佈的亂數據的產生.......244 VIII 8.1.2 正態分佈的亂數據的產生.......244 8.1.3 常見分佈的亂數產生...............245 8.2 概率密度計算 ...................................246 8

.2.1 通用函數概率密度值...................246 8.2.2 專用函數概率密度值...................248 8.3 累積概率分佈 ...................................249 8.3.1 通用函數累積概率值...................249 8.3.2 專用函數累積概率值...................250 8.4 統計特徵 ...........................................251 8.4.1 平均值、中值...............................

251 8.4.2 資料比較.......................................252 8.4.3 期望...............................................253 8.4.4 方差和標準差...............................253 8.4.5 協方差與相關係數.......................253 8.5 統計作圖 ...........................................255 8.5.1 正整數頻率表............................

...255 8.5.2 累積分佈函數圖形.......................255 8.5.3 最小二乘擬合直線.......................256 8.5.4 繪製正態分佈概率圖形...............257 8.5.5 樣本資料的盒圖...........................258 8.5.6 輔助線繪製...................................258 8.5.7 樣本概率圖形...............................260 8.5.8 正態擬合長條圖......................

.....261 8.6 本章小結 ...........................................262 第9章 數學建模函數.........................263 9.1 曲線擬合函數 ...................................264 9.1.1 多項式擬合...................................264 9.1.2 加權最小方差（WLS）擬合原理及實例 ..................................265 9.1.3 非線性曲線擬合....................

.......267 9.2 參數估計函數 ...................................268 9.2.1 常見分佈的參數估計...................268 9.2.2 點估計...........................................270 9.2.3 區間估計.......................................272 9.3 參數傳遞 ...........................................272 9.3.1 輸入和輸出參數的數目...............273 9

.3.2 可變數目的參數傳遞...................274 9.3.3 返回被修改的輸入參數...............274 9.3.4 全域變數.......................................276 9.4 本章小結 ...........................................276 第10章 經典智慧演算法......................277 10.1 粒子群演算法的MATLAB實現 ......278 10.1.1 基本原理.....................................27

8 10.1.2 程式設計.....................................279 10.1.3 經典應用.....................................286 10.2 遺傳演算法的MATLAB實現 ..........290 10.2.1 基本原理.....................................290 10.2.2 程式設計.....................................293 10.2.3 經典應用.....................................297 10.3

蟻群演算法概述 .................................303 10.3.1 基本原理.....................................303 10.3.2 程式設計.....................................304 10.3.3 經典應用.....................................306 10.4 本章小結 .........................................314 第3篇 第11章 偏微分方程工具箱................315 11.1 偏

微分方程（PDE）工具箱介紹 ..............................................316 11.1.1 偏微分方程常見類型介紹 .........316 11.1.2 偏微分方程工具箱簡介 .............322 11.2 求解偏微分方程示例 .....................323 11.2.1 求解橢圓方程 .............................324 11.2.2 求解拋物線方程 .........................328 11.2.3 求解雙曲線方程 ......................

...331 11.2.4 求解特徵值方程 .........................335 11.3 本章小結 .........................................338 第12章 優化工具箱.........................339 12.1 優化工具箱及最優化問題介紹 .....340 12.1.1 優化工具箱常用函數.................340 12.1.2 最優化問題.................................343 12.2 線性規劃 ...............................

..........345 12.2.1 線性規劃函數.............................346 12.2.2 線性規劃問題的應用.................347 12.3 無約束非線性規劃 .........................355 IX 12.3.1 基本數學原理介紹.....................355 12.3.2 無約束非線性規劃函數.............356 12.3.3 無約束非線性規劃問題的應用 359 12.4 二次規劃 .........................................359 12.

4.1 二次規劃函數quadprog ............359 12.4.2 二次規劃問題的應用.................361 12.5 有約束最小化 .................................362 12.5.1 有約束最小化函數fmincon ......362 12.5.2 有約束最小化應用.....................365 12.6 目標規劃 .........................................366 12.6.1 目標規劃函數fgoalattain ..........366 12.6.2 目標規劃應

用.............................369 12.7 最大最小化 .....................................372 12.7.1 最大最小化函數fminimax ........372 12.7.2 最大最小化應用.........................374 12.8 本章小結 .........................................375 第13章 小波分析工具箱....................377 13.1 小波分析 ...................................

......378 13.1.1 小波分析概述.............................378 13.1.2 傅裡葉變換和小波變換.............379 13.1.3 多分辨分析.................................382 13.1.4 小波包分析.................................385 13.1.5 幾種常用的小波.........................389 13.1.6 小波應用演示示例.....................391 13.2 小波工具箱介紹 ................

.............392 13.2.1 小波工具箱的啟動.....................392 13.2.2 一維連續小波分析工具.............393 13.2.3 一維離散小波分析工具.............398 13.3 小波分析在影像處理中的應用 .....403 13.3.1 基於小波變換的圖像局部壓縮 ..............................................404 13.3.2 二維小波變換的圖像壓縮.........405 13.3.3 圖像壓縮中閾值的確定與作用命令 ......................

................408 13.3.4 基於小波包變換的圖像壓縮.....409 13.3.5 小波變換用於圖像去噪.............411 13.3.6 小波分析用於圖像增強.............414 13.3.7 圖像鈍化與銳化.........................416 13.3.8 小波分析用於圖像融合.............418 13.3.9 小波分析用於圖像分解.............420 13.4 本章小結 .........................................422 第14章 Simulink模擬基礎.

..............423 14.1 Simulink概述 .................................424 14.1.1 Simulink的基本概念 .................424 14.1.2 Simulink的工作環境與啟動 .....426 14.1.3 Simulink模型的特點 .................427 14.1.4 Simulink模組的組成 .................429 14.1.5 Simulink中的資料類型 .............430 14.1.6 Simulink中的模組和模組庫 .....43

3 14.1.7 Simulink常用工具 .....................438 14.1.8 Simulink的實例演示 .................439 14.2 Simulink模型創建 .........................441 14.2.1 Simulink模組的基本操作 .........442 14.2.2 模型和模型檔.........................445 14.2.3 創建模型的基本步驟和技巧.....447 14.3 過零檢測和代數環 .........................450 14.3.1 過零檢測....

.................................450 14.3.2 代數環.........................................452 14.4 本章小結 .........................................453 第15章 Simulink模擬應用...............455 15.1 子系統的創建和封裝 .....................456 15.1.1 子系統介紹.................................456 17.1.2 創建子系統................

.................457 15.1.3 封裝子系統.................................458 15.2 模擬模型的分析 .............................462 15.2.1 模型狀態的確定.........................462 15.2.2 線性化的數學描述.....................464 15.2.3 平衡點分析.................................465 15.2.4 微分方程的求解演算法.................466 15.3 運行模擬 ....

.....................................467 15.3.1 啟動模擬.....................................467 17.3.2 模擬的配置.................................470 17.3.3 優化模擬過程.............................475 15.4 模型調試 .........................................477 17.4.1 Simulink調試器 .........................477 X 17.4.2

命令列調試及設置中斷點.............478 15.5 Simulink實例應用 .........................479 15.6 本章小結 .........................................484 第4篇 第16章 控制碼圖形物件.......................485 16.1 控制碼圖形物件體系 .........................486 16.1.1 控制碼圖形組織.............................486 16.1.2 控制碼圖形物件類型簡介.............486 1

6.2 控制碼圖形物件操作 .........................487 16.2.1 創建對象.....................................487 16.2.2 訪問對象控制碼.............................489 16.2.3 複製和刪除對象.........................491 16.2.4 控制圖形輸出.............................492 16.2.5 保存控制碼.....................................496 16.3 物件屬性設置 ....

.............................497 16.3.1 設置屬性.....................................497 16.3.2 設置預設屬性.............................498 16.3.3 通用屬性.....................................500 16.4 Figure對象 .....................................501 16.4.1 Figure物件介紹 .........................501 16.4.2 Figure物件

操作 .........................502 16.5 Axes對象 ........................................503 16.5.1 坐標軸介紹.................................503 16.5.2 標籤與外觀.................................503 16.5.3 位置.............................................504 16.5.4 一圖多軸.....................................505 16.5

.5 坐標軸控制.................................508 16.5.6 線條顏色控制.............................509 16.5.7 繪圖操作.....................................510 16.6 Core對象 ........................................511 16.6.1 Core物件介紹 ............................511 16.6.2 Core對象創建示例 ....................512 16.7 Plot對象

.........................................513 16.7.1 Plot物件介紹 .............................513 16.7.2 Plot對象創建示例 .....................513 16.7.3 連接變數.....................................514 16.8 Group對象......................................514 16.8.1 Group物件介紹 .........................514 16.8.2 創建G

roup對象 ........................515 16.8.3 對象變換.....................................515 16.9 Annotation對象 ..............................516 16.9.1 Annotation物件介紹 ..................516 16.9.2 Annotation物件使用示例 ..........516 16.10 本章小結 .......................................517 第17章 圖形化使用者介面............

..........519 17.1 圖形化使用者介面介紹 .........................520 17.2 圖形化使用者介面控制項 .........................520 17.2.1 圖形化使用者介面控制項的創建.........521 17.2.2 滑鼠動作執行.............................523 17.2.3 事件佇列的執行順序.................524 17.2.4 回呼函數的編寫.........................525 17.3 對話方塊對象 .......................

..............527 17.3.1 公共對話方塊.................................528 17.3.2 一般對話方塊.................................531 17.4 介面功能表 .........................................537 17.4.1 功能表建立.....................................537 17.4.2 功能表屬性.....................................538 17.5 編寫M檔 ..........

.........................539 17.6 圖形介面創建工具GUIDE ...........541 17.6.1 利用創建工具GUIDE進行GUI設計 ......................................541 17.6.2 GUIDE創建的工具 ...................547 17.6.3 創建帶Uicontrol控制項的圖形介面 ......................................549 17.7 本章小結........................................550 第18章

文件讀取I/O.......................551 18.1 資料夾的管理 .................................552 18.1.1 當前資料夾管理.........................552 18.1.2 創建資料夾.................................555 18.1.3 刪除資料夾.................................556 18.1.4 複製或移動資料夾.....................557 18.2 打開和關閉文件 .......................

......560 18.2.1 打開文件.....................................560 18.2.2 關閉文件.....................................561 XI 18.3 工作區資料—MAT檔 ...............562 18.3.1 輸出資料到MAT檔 ..............562 18.3.2 讀取MAT檔—load函數 ......563 18.3.3 查看MAT檔的變數 ..............563 18.4 讀/寫二進位檔案 ..........................564 18.

4.1 寫二進位檔案.............................564 18.4.2 讀二進位檔案.............................566 18.5 讀/寫文字檔 ............................568 18.5.1 寫文字檔.................................568 18.5.2 讀文字檔.................................569 18.5.3 其他讀/寫文字檔的函數 .....572 18.6 檔內的位置控制 .........................578 1

8.7 導入數據 .........................................580 18.8 本章小結 .........................................582 第19章 MATLAB編譯器..................583 19.1 MATLAB Compiler（編譯器）概述 .................................................584 19.2 編譯器的安裝和配置 .....................585 19.2.1 編譯器的安裝.....................

........585 19.2.2 編譯器的配置.............................585 19.3 編譯過程 .........................................585 19.3.1 安裝MCR ...................................585 19.3.2 MCR編譯過程 ...........................587 19.4 編譯命令mcc .................................587 19.5 編譯生成獨立運行程式 .................588 19

.5.1 編譯M檔 ...............................588 19.5.2 編譯圖形繪製M檔 ...............590 19.5.3 由含feval指令的M檔生成EXE 檔 ......................................591 19.5.4 編譯GUI檔 ...........................592 19.6 本章小結 .........................................593 第20章 外部介面應用介紹................595 20.1 介面概述 ........

.................................596 20.1.1 MEX檔介紹 ...........................596 20.1.2 MAT檔介紹 ...........................596 20.1.3 MATLAB計算引擎介紹 ...........596 20.2 基於C/C++語言的MEX檔應用 ...597 20.2.1 MEX檔結構 ...........................597 20.2.2 創建C/C++ MEX文件 ..............598 20.2.3 調試C/C++語言MEX程式檔 ..

............................................602 20.3 基於C/C++語言的MAT檔應用 .................................................603 20.3.1 使用C/C++語言創建MAT檔的過程 ..........................................603 20.3.2 使用C/C++語言創建MAT檔示例 ..............................................604 20.3.3 使用C/C++語言讀取MAT檔示例 .....

.........................................606 20.4 基於C/C++語言的計算引擎應用 .................................................608 20.5 MATLAB中Java語言的調用 ......609 20.5.1 Java介面使用 ............................610 20.5.2 Java介面程式設計應用示例 ............613 20.6 本章小結 .........................................614

利用心臟電腦斷層影像評估左心房與左心耳之射血功能

為了解決matlab四維繪圖的問題，作者吳明鴻 這樣論述：

許多心臟疾病會導致心臟房室的容積異常，心房纖維性顫動(atrial fibrillation, AF)是因為竇房結(sinoatrial node, SA node)不規則的電位傳遞使左心房(left atrium, LA)無法有效收縮，其容積收縮變化，即射血功能(ejection fraction, EF)較正常人還要小。本研究所採用電腦斷層(computed tomography, CT)掃描的心臟影像，針對左心房、左心耳(left atrial appendage, LAA)和肺靜脈(pulmonary vein, PV)的容積、截面積、射血功能參數開發一個電腦分析系統進行觀察與討論，

並提供三維的心臟影像系統，可以多角度、多方位與多切面觀察心臟的整理生理架構，搭配已搜尋的邊緣資訊可以針對左心房、左心耳進行觀察。 本研究以手動與自動方式將左心房與左心耳、左心室、肺靜脈相連的部分產生區分的界線，左心耳和左心室是以手動方式將其與左心房區分；肺靜脈是從三維立體影像裡找出肺靜脈切平面並建立區分界線。左心房與左心耳的邊緣搜尋，本研究分別使用動態邊緣(active contour: snake)與區域成長(seeded region grow)兩種方法進行邊緣搜尋，並進行容積的運算與其結果分析。 本研究利用兩個假體測試的容積校正，兩次測試的結果準確率分別為96.06%與96.92%，

分析30個病人的影像實驗，分析肺靜脈截面積大小，結果呈現四條肺靜脈裡的兩條上側截面積明顯大於下側的兩條，p