Dr.ing. Ionu Mironic Conf.dr.ing. Bogdan Ionescu

TACAI - Tehnici de Analiz i Clasificare Automat a Informaiei

LAPI Laboratorul de

Analiza i Prelucrarea

Imaginilor

Universitatea

POLITEHNICA din

Bucureti

Facultatea de Electronic,

Telecomunicaii i

Tehnologia Informaiei

Note de laborator

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 2

Cuprins:

Introducere n Matlab

Clasificare de baze de date de imagini

Prezentare baze de date utilizate

Exerciii

Laborator 2

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 3

I. Introducere n Matlab

Cuprins

Laboratorul cuprinde o scurt introducere i nu un tutorial complet Matlab:

- detalii de baz;

- avantajele i dezavantajele utilizrii Matlab n funcie de alte limbaje.

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 4

I. Introducere n Matlab

Introducere Matlab

MATLAB (MATrix LABoratory);

Reprezint un limbaj cu mare productivitate pentru dezvoltarea de algoritmi inginereti;

Cuprinde algoritmi deja implementai, opiuni de vizualizare a datelor i unelte pentru o uoar dezvoltare i proiectare de algoritmi.

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 5

I. Introducere n Matlab

Dezavantaje Matlab

Lent pentru anumite tipuri de probleme i procese;

Poate fi cu greu implementat n aplicaii web;

Nu este gndit pentru dezvoltarea de sisteme de

dimensiuni foarte mari care s ruleze sisteme din

producie.

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 6

I. Introducere n Matlab

Structur Matlab

Command Window

Workspace / Current Directory

Command History

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 7

I. Introducere n Matlab

Structur Matlab Command Window

Generare de comenzi simple;

Current Directory

Vizualizare foldere i fiiere

n format *.m (format Matlab)

Workspace

vizualizare variabile

Se pot vizualiza valoarea variabilelor prin Double click (se deschide fereastra Array Editor)

Command History

Vizualizare istoric comenzi

Salvarea unei sesiuni prin utilizarea unui jurnal de comenzi (diary)

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 8

I. Introducere n Matlab

Variabile Matlab

n Matlab nu este nevoie s se iniializeze sau s se declare tipul variabilelor:

Toate variabilele sunt create ca i matrici n format double

Conform exemplului anterior aceste variabile vor fi matrici de dimensiuni 1x1.

int a; double b; float c;

Examplu: >>x=5; >>x1=2;

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 9

I. Introducere n Matlab

Structur Matlab

Pentru a se vizualiza coninutul variabilelor trebuie doar sa se scrie numele variabilei n Command Window:

>> a

a =

12

>>

>> a*2

a =

24

>>

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 10

I. Introducere n Matlab

Structur Matlab

Fereastra de Workspace reprezint memoria curent a Matlab-ului;

Poate manipula variabilele stocate n workspace.

>> b=10;

>> c=a+b

c =

22

>>

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 11

I. Introducere n Matlab

Workspace Matlab

Comenzi de manipulare a Workspace-ului

whos prezint variabilele i dimensiuna acestora

Name Size Bytes Class

a 1x1 8 double array

b 1x1 8 double array

c 1x1 8 double array

Grand total is 3 elements using 24 bytes

clear realizeaz tergerea de variabile din workspace

>> clear a b; % delete a i b din workspace

>>

>> clear all; % terge toate variabilele din workspace

>>

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 12

I. Introducere n Matlab

Operaii matrici

Nu este nevoie s se actualizeze / declare dimensiunile matricei:

>>A = [3 2 1; 5 1 0; 2 1 7]

A =

3 2 1

5 1 0

2 1 7

>>

Paranteze ptrate pentru a defini matricea

Punct i virgul pentru a marca trecerea la o alt linie

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 13

I. Introducere n Matlab

Accesarea valorilor unor matrici

Accesarea elementelor unei matrici:

>> A(1,2)

ans=

2

A =

3 2 1

5 1 0

2 1 7 Indicii elementelor unei matrici

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 14

I. Introducere n Matlab

Alocare valori matrici n Matlab

un vector x = [1 2 5 1]

x =

1 2 5 1

o matrice x = [1 2 3; 5 1 4; 3 2 -1]

x =

1 2 3

5 1 4

3 2 -1

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 15

I. Introducere n Matlab

Operatorul :

Foarte utilizat n Matlab;

n traducere ar nsemna de la X la Y

t =1:10 t =

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

k =2:-0.5:-1 k =

2 1.5 1 0.5 0 -0.5 -1

B = [1:4; 5:8] x =

1 2 3 4

5 6 7 8

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 16

I. Introducere n Matlab

Funcii definire funcii n Matlab

zeros(M,N) - genereaz o matrice de valori de 0 de dimensiune MxN.

ones(M,N) - genereaz o matrice de valori de 1 de dimensiune MxN.

rand(M,N) - genereaz o matrice de valori random distribuite uniform n intervalul (0,1) de dimensiune MxN.

x = zeros(1,3)

x =

0 0 0

x = ones(1,3)

x =

1 1 1

x = rand(1,3)

x =

0.9501 0.2311 0.6068

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 17

I. Introducere n Matlab

Indecii matricilor Indecii matricei ncep de la 1 (nu de la 0 (ca n C)) Indecii matricei trebuie s fie numere ntregi pozitive

Given:

A(-2), A(0) Error: ??? Subscript indices must either be real positive integers or logicals. A(4,2) Error: ??? Index exceeds matrix dimensions.

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 18

I. Introducere n Matlab

Concatenare matrici

x = [1 2], y = [4 5], z=[ 0 0]

A = [ x y]

1 2 4 5

B = [x ; y]

1 2

4 5

C = [x y ;z] Error: ??? Error using ==> vertcat CAT arguments dimensions are not consistent.

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 19

I. Introducere n Matlab

Operaii matrici

+ sum

- diferen

* multiplicare

/ mprire

^ putere

transpus

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 20

I. Introducere n Matlab

Operaii matrici

Fie A i B:

Sum Diferen Produs Transpus

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 21

I. Introducere n Matlab

.* multiplicare element cu element

./ mprire element cu element

.^ ridicare la putere element cu element

Operatorul . (element cu element)

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 22

I. Introducere n Matlab

K= x^2 Erorr: ??? Error using ==> mpower Matrix must be square. B=x*y Erorr: ??? Error using ==> mtimes Inner matrix dimensions must agree.

A = [1 2 3; 5 1 4; 3 2 1] A = 1 2 3 5 1 4 3 2 -1

y = A(3 ,:) y= 3 4 -1

b = x .* y b= 3 8 -3

c = x . / y c= 0.33 0.5 -3

d = x .^2 d= 1 4 9

x = A(1,:) x= 1 2 3

Operatorul . (element cu element)

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 23

I. Introducere n Matlab

Comenzi de informaii

help

>> help whos % afieaz documentaie pentru funcia whos

>> lookfor convert % caut funciile care conin termenul convert n prima linie a rspunsului comenzii help

Deschidere documentaie Matlab

>> helpdesk

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 24

I. Introducere n Matlab

Realizare scripturi

Mai multe comenzi matlab pot fi grupate n scripturi

Matlab Desktop

Realizare de script nou

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 25

I. Introducere n Matlab

Realizare scripturi

Scripturile vor manipula i stoca variabile n Matlab Workspace (memorie).

Acestea pot fi chemate din linia de comand Matlab prin scrierea fiierului scriptului.

>> myscript

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 26

I. Introducere n Matlab

Funcii n Matlab

Programarea n Matlab.

Userii pot scrie funcii care pot fi chemate din linia de comand.

Funciile pot accepta variabile de intrare i pot avea ca ieire un set de variabile de ieire.

Funciile nu manipuleaz variabilele din cadrul Matlab Workspace.

Numele fiierului care conine funcia trebuie s fie acelai cu cel al funciei

Atenie la cazurile n care mai multe funcii au acelai nume.

Funciile deschise pentru editare prin utilizare comenzii open.

03.05.2015 TACAI dr.ing. Ionu Mironic 27

I. Introducere n Matlab

Funcii n Matlab

>> I=i