Utp pdiva_lab2 mat_lab basico

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Utp pdiva_lab2 mat_lab basico

  1. 1. Facultad de Ingeniería Electrónica y Mecatrónica Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial (PS02) Laboratorio: 2 MatLab básico Ing. José C. Benítez P.
  2. 2. Laboratorio 2. Temas MatLab básico • Objetivo • Introducción • Fundamentos • Guardando el workspace • Matrices • Aritmética matricial • Funciones Matriciales • Gráficos • Funciones y scripts Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 2
  3. 3. Objetivo• Afianzar los conocimientos de los alumnos en el uso de la herramienta de calculo matricial, MatLab.• Al terminar el laboratorio el alumno será capaz de demostrar destrezas en el uso de las funcionalidades básicas necesarias para Procesamiento Digital de Señales Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 3
  4. 4. Introducción • Matlab comenzó como el programa “MATrix LABoratory” que pretendía crear un acceso interactivo y poderoso a las bibliotecas Linpack y Eispack. Estas son paquetes de programación sumamente poderosos para la solución de ecuaciones lineales y problemas de eigenvalores. • El objetivo de MatLab es el de permitir a estudiantes, científicos e ingenieros el uso de técnicas basadas en el álgebra lineal (matrices) para la solución de problemas, usando lo más novedoso en programación, sin tener que escribir programas en los lenguajes tradicionales como C. Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 4
  5. 5. Introducción • Nuevas funciones han sido añadidas conforme el tiempo ha pasado permitiendo en la actualidad tener funciones específicas para muy diversas áreas del conocimiento humano. Tal es así que tiene una Caja de herramientas (Toolbox) para Procesamiento Digital de Señales. • MatLab se encuentra desarrollado para diversas plataformas de cómputo, desde computadoras personales PC hasta Macintosh, Sun y SG; y para diversos sistemas operativos; Windows, Linux, OSX, Solaris, etc.. Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 5
  6. 6. Fundamentos. Ejercicio 1Ejecute en la ventana de comandos >>las siguientes expresiones y luego >> quiten un archivo M-File comentar cada >> 2+3uno de las expresiones ingresadas. >> 3*4,4^2 >> 2+3*4^2 >> 2+3*4^2/2 >> (2+3*4^2)/2 >> x = 3 >> y = x^2 >> y/x >> ans, z=2*ans, ans >> who, whos Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 6
  7. 7. Fundamentos. Ejercicio 1 >> a=sqrt(2) >> format long, b=sqrt(2) >> a-b >> format short >> help >> help general >> lookfor >> helpwin Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 7
  8. 8. Guardando el Workspace. Ejercicio 2Ejecute en la ventana de comandos >> diary lab2.txtlas siguientes expresiones y luego >> save x.value x –asciien un archivo M-File comentar cada >> save milab2uno de las expresiones ingresadas. >> load milab2 Existen además otros archivos que utiliza Matlab: • Unos son los archivos M-file del tipo ”archivo.m” que son archivos de texto que contienen funciones; éstos son editables y ejecutables. • Los otros son los archivos ”archivos.mex” que son funciones sólo ejecutables y se encuentran en código de máquina. • Otros son los archivos ”archivos.mat” que son archivos que contienen lo realizado en una sesión con MatLab. Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 8
  9. 9. Matrices. Ejercicio 3Ejecute en la ventana de comandos >> a = [1,2,3; 4,5,6]las siguientes expresiones y luego >> a(1,2), a(2,3)en un archivo M-File comentar cada >> a(2,3) = 10uno de las expresiones ingresadas. >> a’ >> b=[1+i 2 + 2*i 3 - 3*i], b’ >> [a; a; a] >> [a, a, a] >> b=b’ >> c = [a; 7,8,9] >> [a’, b] >> [ [a; a; a], [b; b] ] Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 9
  10. 10. Matrices. Ejercicio 4Ejecute en la ventana de comandos >> rand(1,3), rand(2)las siguientes expresiones y luego >> zeros(3)en un archivo M-File comentar cada >> ones(3,2)uno de las expresiones ingresadas. >> eye(3), eye(2,3) >> magic(3) >> hilb(5) >> s = zeros(20,25); >> help elmat >> help specmat Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 10
  11. 11. Matrices. Ejercicio 5Ejecute en la ventana de >> -3:3comandos las siguientes >> x = -3 : .3 : 3expresiones y luego en un archivo >> x(2:12)M-File comentar cada uno de las >> x(9:-2:1)expresiones ingresadas. >> x=10:100; >> x(40:5:60) >> a = [1:6 ; 2:7 ; 4:9] >> a, a(1,:), a(:,2) >> s = rand(10,5); s(6:7, 2:4) Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 11
  12. 12. Matrices. Ejercicio 6Ejecute en la ventana de comandos las >> for i=1:10,...siguientes expresiones y luego en un >> for j=1:10,...archivo M-File comentar cada uno de >> t(i,j) = i/j;...las expresiones ingresadas. >> end;... >> end;... >> t Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 12
  13. 13. Aritmética Matricial. Ejercicio 7Ejecute en la ventana de >> a = [1 2 3 ; 4 5 6 ; 7 8 10], b = [1 1 1]’comandos las siguientes >> 2*a, a/4expresiones y luego en un >> a + [b,b,b]archivo M-File comentar >> a+1, b+2cada uno de las expresiones >> a*b, b*aingresadas. >> b’*a >> a*a’ , a’ *a >> b’ *b, b*b’ >> a^2, a.^2 >> a.*a, b.*b >> 1./a >> 1./a.^2 Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 13
  14. 14. Aritmética Matricial. Ejercicio 8 Ejecute en la ventana de comandos las >> x = ab siguientes expresiones y luego en un >> a*x, a*x-b archivo M-File comentar cada uno de las >> b = [1 1 0]’ expresiones ingresadas. >> x = ab >> a*x, a*x-b >> a(3,3) = 9 >> x = b/a Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 14
  15. 15. Funciones Matriciales. Ejercicio 9 >> det(a)Ejecute en la ventana de comandos las >> rank(a)siguientes expresiones y luego en un >> norm(a)archivo M-File comentar cada uno de las >> null(a)expresiones ingresadas. >> a(3,3) = 10 >> h=hilb(5) >> cond(a) >> inv(h) >> eig(h) >> help eps >> eps Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 15
  16. 16. Gráficos. Ejercicio 10 Ejecute en la ventana de >> x = -10:.1:10; comandos las siguientes >> plot( x.^2 ) expresiones y luego en un >> figure archivo M-File comentar cada >> plot( x, x.^2 ) uno de las expresiones >> figure ingresadas. >> plot( x.^2, x ) >> plot((-10:.1:10).^2) >> plot( x, x.*sin(x) ) >> plot( x.*cos(x), x.*sin(x) ) >> comet( x.*cos(x), x.*sin(x) ) >> plot3(x.*cos(x),x.*sin(x),x) Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 16
  17. 17. Gráficos. Ejercicio 11 Ejecute en la ventana de >> [x y] = meshgrid(-3:.1:3, -3:.1:3); comandos las siguientes >> z = x.^2 - y.^2; expresiones y luego en un >> mesh(x,y,z) archivo M-File comentar >> plot3(x,y,z) cada uno de las >> surf(x,y,z) expresiones ingresadas. >> contour(z) >> help slice >> help plotxy >> help plotxyz >> help graphics Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 17
  18. 18. Funciones y scripts. Ejercicio 12 Crear un archivo prueba.m [x y] = meshgrid(-3:.1:3, -3:.1:3); que contenga lo siguiente: z = x.^2 - y.^2; mesh(x,y,z); Ejecutar: >> pruebaCrear un archivo mimatriz.mque contenga lo siguiente: A = [2, 3, 4; 5, 6, 7; 8, 9, 0]; Ejecutar: >> mimatriz Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 18
  19. 19. Funciones y scripts. Ejercicio 13Crear un archivo function sqroot(x)sqroot.m que contenga % Compute square root by Newton’s methodlo siguiente: % Initial guess xstart = 1; for i = 1:100 xnew = ( xstart + x/xstart)/2; disp(xnew); if abs(xnew - xstart)/xnew < eps, break, end; xstart = xnew; end; Ejecutar: >> sqroot(4) Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 19
  20. 20. Funciones y scripts. Ejercicio 13Crear un archivo sqrooto.m que contenga lo siguiente: function [xnew] = sqrooto(x,xstart) % calculo de la raiz por el metodo de Newton % Eliminamos Initial Guess porque xstart tiene ahora un valor inicial for i = 1:100 xnew = ( xstart + x/xstart)/2; disp(xnew); if abs(xnew - xstart)/xnew < eps, break, end; xstart = xnew; end; Ejecutar: >> format long >> sqrooto(19,1) >> path Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 20
  21. 21. Informe de Laboratorio 2 El informe de laboratorio se presentara con el desarrollo de todos los ejercicios desarrollados y preguntas de esta presentación. El informe debe ser básicamente un documento gráfico en lo posible y debe adjuntarse los códigos con los comentarios solicitados en USB. Lo mas importante de un informe de laboratorio son los conclusiones, comentarios y observaciones. Si han utilizado fuentes adicionales, adjuntarlas sólo en USB. EL Informe presentar impreso y en formato digital (en USB). Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 21
  22. 22. Presentación Todas las fuentes y el Informe deben presentarse en USB, dentro de una carpeta que lleve las iniciales del curso, sus Apellidos, guion bajo y luego el numero de laboratorio. Ejemplo: PDIVA_BenitezPalacios_L2 Si se utilizan fuentes, deben conservar el nombre original y agregar _tema. Las Tareas que no cumplan las indicaciones no serán recepcionados por el profesor. Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 22
  23. 23. Agradecimiento Procesamiento de Imágenes y Visión Artificial - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 23
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