9 矩阵簿,矩阵表和矩阵对象
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矩阵簿,矩阵表和矩阵对象
矩阵是一组按照行和列排列的Z值,这些行和列线性映射到对应的X和Y值。 以下的表格列出了Origin内重要的矩阵簿的限制:
| ...的最大数量 | 32位操作系统 | 64位操作系统 |
|---|---|---|
|
矩阵簿中的矩阵表 |
1024† |
1024† |
† 矩阵簿如有 > 255 矩阵表,必须存为 Unicode(即: *.opju) 格式. Unicode 格式的文件无法在Origin 2018 SR0 之前的版本打开
| 注意: 行和列的任意组合的乘积不得大于90,000,000。 |
命名矩阵簿,矩阵表和矩阵对象
| 矩阵簿 |
|
|---|---|
| 矩阵表 |
|
| 矩阵对象 |
矩阵不同的查看模式
在工作表中,一个数据被包含在一个单独的列中,数据集可能由X,Y,Z,误差或者标签数据组成。在Origin矩阵中,数据集按行和列的指定维度排列。 矩阵包含Z值的单个数据集。
- 矩阵列映射到线性间隔的X值。
- 矩阵行映射到线性间隔的Y值。
注意,矩阵窗口具有两种行和列标题查看模式:
- 默认情况下,矩阵的行和列标题显示为行和列的索引号。(从菜单选择查看:显示列/行 或者按下 Ctrl+Shift+C)
- 你可以选择显示矩阵行列标题为X和Y值,通过选择查看:显示X/Y菜单或者按下Ctrl+Shift+X。显示的X和Y值是对应的X和Y值,是通过对行列的起始和终止值按照行列数插值得到的。
除了这两种行列标题查看模式,还有两种矩阵显示模式:
- 在数据模式(查看:数据模式菜单或者按下Ctrl+Shift+D),矩阵对象会显示原始数据。
- 在图像模式 (查看:图像模式菜单或者按下Ctrl+Shift+I),矩阵对象会显示一个灰度图或者彩色图像,这依赖于矩阵内的数据的数据类型。一个含有实数或复数矩阵对象会显示成灰阶图像;而包含RGB数据的矩阵对象会显示为彩色图像。
| 注意:如果矩阵对象是一个图像,对象图标会显示为 |
矩阵簿
像工作簿一样,矩阵簿窗口也是由一个定制化的模板(.otmu文件)创建的。矩阵模板保存了矩阵表的数量,矩阵表的名字,矩阵的尺寸,数据类型,数学计算,数据导入处理指令,和多种样式和格式选项。
当你创建一个矩阵簿时,矩阵簿会被命名为MBookN,N反映了窗口的创建顺序。在矩阵簿名称后,你可以看到类似":1/3"的标签,其中第一个整数表示激活的矩阵对象,第二个表示激活矩阵表中的矩阵对象数。 按照上面的例子,如果你单击矩阵右侧的黄色对象图标,菜单会显示三个矩阵对象,第一个是当前激活的那个 - 在它旁边有一个复选标记(注意,在下面的插图中,矩阵对象是空的)。
您可以右键单击工作表选项卡和添加矩阵作为新工作表,然后将矩阵书插入工作簿。这给您很大的灵活度去创建您的基于矩阵操作的分析模板(如3D曲面拟合或3D绘图操作)。
|
矩阵表
在Origin 2018之前, Origin 矩阵簿最多只能有255个矩阵表。这个数字现在增加到1024。当您在一个矩阵簿有超过255张矩阵表时, 您将需要使用新的符合Unicode 格式 (opju、ogmu 等) 保存该文件。 |
一个矩阵可以包含多达1024个矩阵表。默认的矩阵簿模板 - ORIGIN.otm - 有一个包含32行32列的矩阵表。每个矩阵表可以是不同尺寸的(行和列的数量,X和Y的范围)。
如何指定矩阵簿的尺寸:
- 点击选项卡激活矩阵表,选择菜单矩阵:行列数/标签设置打开矩阵的行列数和标签对话框。
- 指定列数(X尺寸)和行数(Y尺寸)。
- 为X(列)和Y(行)各指定一个从和到值。
| 注意:矩阵的X和Y坐标是均匀间隔的。第一个X值映射到第一个矩阵列,最后一个X列映射到最后一个矩阵列。其间列的X坐标由插值得到。使用Y的从和到值类似地对矩阵行进行映射。当绘制或分析矩阵数据时,3D空间中的点的位置由对应的列X和行Y的坐标值(不是列或行索引号)以及包含在该行和该列对应的单元格中的Z值确定。 |
矩阵对象
一个矩阵表可包含多达65,504个矩阵对象(64bit,32bit最大值=43,339),但是实际可能达不到这么多(这由你的系统资源决定)。矩阵表中的对象具有相同的X/Y尺寸,列(X)和行(Y)标题。但是每个对象可以有自己的Z标题。其他矩阵对象属性包括内部数据类型和数字显示选项。
矩阵对象属性可以在矩阵属性对话框进行设置。想要打开该对话框的话:
- 确保矩阵对象被激活(在对象菜单中都选对应的矩阵对象复选框)。
- 选择矩阵:设置属性...主菜单。
你可以通过点击在对话框上部的<<上一个和下一个>>按钮,在不关闭矩阵属性对话框的情况下对多个矩阵对象的属性进行设置。 |
将图像导入矩阵
Origin 有两种用于导入多帧图像的结构 -- 矩阵窗口和 Image 窗口。矩阵窗口更适合执行数据分析任务(例如曲面拟合、统计、数据的数学变换等)和一些绘图操作,但请注意以下几点:
- 当您将图像导入矩阵时,您可以 -- 与其他矩阵数据一样 -- 在“数据模式”(查看:数据模式)和“图像模式”(查看:图像模式)。
- 但是,在 转换为数据 之前,矩阵包含 RGB 值(无论何种查看模式),如下面序列中的第二个窗口所示。
- 执行某些分析或绘图任务(例如 Nonlinear Matrix Fit 或创建 [http: //wikis/docwiki/index.php?title=UserGuide:Image_Plot Image Plot])需要先将矩阵转换为 Z 值,通过选择图像:转换:转换为数据。
有关详细信息,请参阅 Origin 帮助文件中的 图像转换。
将图像或图像堆栈导入矩阵窗口:
- 激活矩阵,选择数据:从文件导入:图像到矩阵。
- 这将打开图像到矩阵 (impImage) 对话框。请注意,有将灰度 GeoTIFF 作为数据导入,显示图像缩略图和多文件导入处理的控件。
显示图像缩略图和滑动条
导入多帧 TIF 文件时,缩略图/滑块显示由系统变量@MSS ( 默认值 =10)控制 :
|
当矩阵表中有多个对象,您可以在矩阵簿的顶部显示一系列缩略图。
- 右击矩阵窗口标题栏,勾选显示图像缩略图。
此外,您可以在当前矩阵表使用滑动条来显示这些对象。
如果您在工作表的顶部看到缩略图,可以通过以下操作将其替换为滑动条:
- 将鼠标停在两个缩略图之间,当鼠标变为网格的图标时
,点击显示迷你工具栏(您也可以点矩阵图像的右边灰色区域)。 - 点击 滑动条或缩略图 按钮来切换是显示滑动条还是缩略图。
- 同样的,您可以点击 图像选择器 来禁止显示缩略图和滑动条。点击 查看图 来切换 数据模式 和 图像模式。::

命名矩阵对象
您可以为矩阵对象指定名称:
- 激活矩阵对象,选择数据:定义名称。
- 给矩阵一个名称,设置范围,并且,可选地,添加一个注释。
命名范围可用于 矩阵:设置值 (例如,对相同维度的其他矩阵对象执行数学运算)。
将 GeoTIFF 导入矩阵
GeoTIFF 是一种公共领域的图像格式,将空间信息存储在 TIFF 文件中,并在制图方面有应用。Origin 支持将 GeoTIFF 文件导入到矩阵和 图像窗口。
将 GeoTIFF 文件导入当前激活矩阵:
- 点击数据:从文件导入:图像到矩阵。
- 在图像到矩阵对话框 (impImage) 中,选中 导入灰度GeoTIFF作为数据 框,然后单击 OK。
有关详细信息,请参阅 GeoTIFF 导入和处理 的 Origin 帮助文件页面。
从矩阵表或对象提取信息
当显示矩阵表或矩阵对象为图像模式(查看:图像模式),您可以使用 目标区域工具 (ROI) 工具从矩阵提取信息:
- 去到 工具:目标区域工具,确认菜单项前有个勾,如果没有,点击一下,或按 CTRL + SHIFT + T 来激活ROI工具。
- 要添加ROI框,点击到 工具 工具栏上的显示ROI工具(如:矩形工具
),然后从弹出菜单选择形状(矩形、圆形、多边形、区域)。也可以右击图像(确保没有选中已经添加的ROI框),然后从弹出的菜单中选择添加ROI框。 - 用鼠标在图像上拖画出一个区域(如果是从弹出菜单添加的,则不需要),然后单击可以选中。一旦选中了ROI,可以再点它多次,分别可以允许旋转、拉伸或倾斜。
- 通过添加ROI框弹出菜单(提示:要右击矩阵图像)或者工具栏上的按钮,您可以添加多个ROI。注意,如果是通过工具栏上的按钮添加多个ROI,您需要在添加之后重命名ROI(否则,添加新的ROI时,旧的会被销毁)。双击ROI框,打开一个小对话框,然后修改名称(注意:可以简单的在原名称后面加一个唯一识别的数字)。
- 右击ROI,然后可以从对应的菜单选择不同的项。按 Delete 键可以删除选中的ROI:
- 裁剪:把图像裁剪到包含ROI的最小矩形区域。默认情况下,ROI外的数值显示黑色(在数据模式下为0)。
- 复制:只对矩形可用,复制ROI区域作为一个新图像。
- 清除:清除ROI中的数据。只对TIFF格式的堆叠图和NetCDF数据起作用;其它的会灰掉不起作用。
- 添加ROI框: 添加ROI框,并对ROI名称进行枚举(这样在添加多个ROI时就不再需要手动重命名ROI)。
- 复制位置:复制选中ROI的位置。
- 粘贴位置:粘贴选中ROI的位置到另一个ROI(宽、高、等等)。
- 导出 ROI:保存ROI对象。
- 导入 ROI:用保存在 .ROI 文件的对象替代。(提示:创建一个"dummy" ROI 来导入)。
- 使用XY创建ROI:打开使用XY数据创建ROI(xy2roi)对话框,然后指定XY坐标来创建ROI。
- 清除所有ROI:删除矩阵表上所有ROI。
- 创建新矩阵:使用 mroi2mat 工具从ROI生成一个新矩阵。
- 提取为XYZ数据:使用 mroi2xyz 工具生成XYZ数据的工作表。
- 剖面数据:使用 mroiprofile 工具生成ROI的统计数据。
- 转换为数据:转换RGB图像为数据。
- 转换为灰度图:转换RGB图像为灰度图。
- 查看复数图像:查看复数图像的各分量。
Origin 2022 会把 ROI 统计数据自动报告给状态栏。右击状态栏以隐藏或显示统计信息。 |
图像绘图
矩阵里的数据可以绘制成图像绘图。轴刻度由矩阵的XY坐标(当矩阵处理激活状态,选择 查看:显示X/Y)决定。
请注意,如果将图像导入矩阵(数据:从文件导入:图像到矩阵),必须在创建图像图(绘图:等高线图:图像图)之前,先将图像转换为数据(图像:转换:转换为数据)。
- 激活一个矩阵窗口,选择菜单 绘画:等高线图:图像绘图。
默认情况下,图像绘图使用的颜色映射,Z刻度范围和缺失值颜色与矩阵图像模式(查看:图像模式)的相同。请查阅下面的矩阵:应用调色板于颜色映射。
图像窗口
上面描述的图像绘图用于绘制单一矩阵对象数据。而 图像窗口 可用于:
- 使用图像窗口的迷你工具栏打开图像文件进行基本操作(翻转、旋转、转换为灰度)。
- 编辑插入到工作表单元格或图形窗口中的图像(双击插入的图像)。
- 导入图像集,例如常见的 "TIFF 堆栈"。
- 将多个离散图像文件作为图像堆栈导入。
- 打开和播放录像(.avi, .mov, .mp4)文件。
- 定义一个或多个感兴趣区域 (ROI),这使您可以 复制位置、(自另一个 ROI)粘贴位置,以及 导出 或 导入 保存在 Origin *.ROI 文件(带有图像上每个 ROI 位置信息的文本文件)的位置信息。
- 打开插入到工作表或图形的图像,以及对其进行:裁剪、复制、导出 ROI 等的操作。
导入图像和视频
- 选择 文件:新图像,然后从弹出菜单中选择一个选项。
-
- 如果您选择 图像/视频(CTRL + ALT + I),请使用文件类型下拉列表来指定图像或视频文件格式。
- 如果您选择 多个图像文件(CTRL + ALT + T),您将指定作为堆栈导入的文件,包括GeoTIFF。请注意,默认情况下,生成的堆栈上将显示一个图像滑动条。
- Web图像 (CTRL + ALT + L):在对话框中输入 URL 以链接到 Web 存储的图像。 提示:要获取图像 URL,请右键单击网络图像并选择复制图像链接或复制图像地址。
将 GeoTIFF 导入为图像
GeoTIFF 是一种公共领域的图像格式,将空间信息存储在 TIFF 文件中,并在制图方面有应用。Origin 支持将 GeoTIFF 文件导入到 矩阵 和图像窗口。
将 GeoTIFF 文件导入为图像:
- 点击 文件:新建:图像:图像/视频 并选择 GeoTIFF 图像。
将多个 GeoTIFF 文件导入为图像:
- 单击文件:新建:图像:多个图像文件并选择您的图像。图像被导入激活的图像窗口,并添加一个滑块来滚动图像。
- 所有图片的大小必须相同。
- 负数(例如 -999)被视为缺失值。
- 图像窗口浮动工具栏有一个按钮用于设置缺失值颜色。
- 使用图像:转换为矩阵将包含多个 GeoTIFF 文件的图像窗口转换为矩阵。堆栈中的每个图像都成为输出矩阵中的 对象。
在窗口内点击顶部附近的某处,以显示浮动工具栏。 |
有关详细信息,请参阅 GeoTIFF 导入和处理 的 Origin 帮助文件页面。
图像导入注意事项
- 为控制 Origin 项目文件的大小,右击图像窗口并启用 连接的文件。这会将图像文件的链接保存到窗口中,但该图像则会从保存项目中排除。当您重新打开保存项目时,窗口将显示为空;此时,您可以决定是否需要重新导入图像(CTRL + 4 或从窗口快捷菜单选择 导入)。
- 对于最大宽度或高度小于 800 像素的图像,默认情况下启用 实际尺寸模式。此阈值可以通过系统变量 @IWP 调整。有关更改系统变量值的信息,请参阅 FAQ。
图像窗口浏览
通过 查看 菜单和 图像窗口的 浮动工具栏(无、缩略图、视频、滑动条)控制图像信息和导航控件的显示。
GeoTIFF 图像显示相同的浮动工具栏按钮:
为视频浏览新增的键盘控制
- 按左/右箭头键能移动1帧。
- Shift + 箭头键能移动5帧。
- Shift + Ctrl + 箭头键能移动20帧。
图像调整大小
使用插值法调整大小:
- 激活图像窗口,选择 图像: 调整大小。
- 选择包括你的 插值法 在内的选项(最短距离,双线性,双三次,像素面积关系,Lanczos) 然后选 确定。
图像窗口的迷你工具栏
迷你工具栏按钮可用于执行简单的图像操作,包括旋转、翻转或转换为灰度。
您可以使用样式工具栏上的调色板按钮 |
图像窗口的ROI
您可以通过工具栏上的矩形工具
)在图像窗口定义一个或多个感兴趣区域(ROI)。
- 选择工具,然后拖出一个ROI。添加之后,可以选中它,然后拖动蓝色的选择控点来调整大小和位置。
- 如要添加多个ROI,方法有:点击矩形工具然后拖出ROI;右击图像然后在弹出菜单选择添加ROI框(CTRL + Q);或者使用图像窗口的迷你工具栏上的添加ROI按钮。不管哪种方式,最后都对添加的ROI重命名,否则,新添加的ROI有可能会覆盖原来的。重命名的方法为双击ROI,然后在弹出的对话框给一个唯一的名称即可。
右击ROI会弹出如下的菜单:
- 修剪: 当图像是由图形打开时可用(例如双击图形窗口)。这会把图形图像修剪到图像窗口ROI,而原来的图形图像的大小将变到修剪ROI的大小。如要恢复全图,右击ROI外,然后选择移除修剪。
- 剪裁: 将图像窗口和图形图像(如果有的话)剪裁成ROI区域。图形图像的大小和位置保留。
- 复制: 复制ROI为图像。然后您可以把它粘贴到Origin的其它窗口,比如图形窗口或工作表窗口,或者其它的应用。如果图像有多帧,只复制当前帧。
- 应用比例到图: 当图片是通过来自图像窗口的图片插入到图形的时候可用。此功能会按图像窗口ROI比例更新图形图像。
- 复制位置: 复制ROI的4个顶点坐标。然后您可以粘贴为普通的数字文本,或者粘贴位置到另一个ROI。粘贴位置时您可以选择只粘贴ROI的宽度/高度,或者水平位置/垂直位置。
- 导出ROI: 把ROI的详细信息(例如ROI名称、顶点位置,等)保存为.ROI文件。
- 导入ROI: 把前面保存的ROI信息应用到选中的ROI。
- 使用XY数据创建ROI: 通过一组XY坐标(边界)和索引数据创建新的任意形状ROI。只支持灰度图。也可参阅从NetCDF数据的XY创建ROI。
- 创建链接图像: 把ROI数据输出到新的图像窗口。图像窗口的ROI变化会影响新的图像窗口。
- 创建链接矩阵: 把ROI数据输出到新的矩阵窗口。图像窗口的ROI变化会影响新的矩阵窗口。对于许多依赖矩阵而图像窗口不能完成的分析和统计操作,这个功能就提供了很大的便利。
绘制矩阵数据的剖面图
矩阵中的数据可以查看其剖面 -- 位于X,Y或任意剖面线段。
- 激活矩阵对象,然后选择绘图>2D:剖面图: 图像剖面菜单项。
一个图像绘图会生成,同时图像/等高线剖面图对话框会被打开。使用对话框指定X和/或Y剖线以及任意剖面线的位置和外观。请注意,此对话框是交互式的。你可以对图像剖面进行调整 - 移动剖面线或更改绘图的设置或外观 - 在不关闭对话框的情况下。关掉对话框后,一个剖面图的按钮会在图形窗口的右上角出现,这个按钮可以用于重新打开图像/等高线剖面图对话框。
设置矩阵值
设置值对话框用于生产或者转换当前矩阵对象中的数据。
您可以为矩阵对象指定一个名称并使用名称去 设置值(例如,在其他相同维度矩阵对象上执行数学运算)。 |
激活矩阵对象,通过以下方式打开设置值对话框:
- 选择矩阵:设置值菜单
或者
- 通过点击矩阵的左上角(矩阵图标/名称下那个空的标题单元格),选择矩阵,然后右击矩阵,选择设置矩阵值快捷菜单
| 菜单命令 |
|
|---|---|
| 矩阵公式 |
|
| 执行公式之前运行脚本 |
|
使用设置值对话框下部的执行公式前运行脚本面板去定义一个变量或者LabTalk函数,然后就可以在矩阵公式框中调用它。 |
矩阵数据处理
| Utility | Menu Access |
|---|---|
|
矩阵:像素提取 |
|
矩阵:旋转90度 矩阵:翻转:垂直 矩阵:翻转:水平 |
|
矩阵:调整大小 |
|
矩阵:转置 |
|
矩阵:生成网格值 |
|
矩阵:扩展 |
|
矩阵:收缩 |
|
矩阵:应用调色板于颜色映射 |
|
矩阵:转换为工作表 |
更改矩阵的配色方案
您可以使用迷你工具栏中的调色板按钮
和缺失值颜色按钮
来自定义矩阵窗口的颜色。
选定的调色板和缺失值颜色将应用于当前矩阵表中的所有对象,但不会影响同一矩阵窗口中其他矩阵表中对象的调色板和缺失值颜色。 |
转换矩阵为工作表
将矩阵转换为工作表:
- 激活一个矩阵,选择矩阵: 转换为工作表: 打开对话框。
Origin提供了两种方法将矩阵数据转换为工作表数据 -- 直接 和XYZ列。从以下开始为你介绍:
直接
这种方法将矩阵中的Z值不经过重排直接复制到工作表中。如果矩阵由M行×N列的Z值组成,这种方法将生成一个包含M行N列的工作表。默认情况下,矩阵Z值对应的X和Y坐标不会被复制到工作表。你可以选择将X坐标复制到工作表第一行或者参数行,将Y坐标复制到第一个工作表列。
XYZ列
当只有一个矩阵对象,这个方法会生成一个三列数据的工作表: X、Y、Z,其中XY列装载XY坐标值。而Z列装载对应每个XY坐标的矩阵值。
另外,这个方法:
转换多个矩阵对象时:
当有 N 个矩阵对象,你可以设置 转换内容 = 所有对象,这时会生成XY列,以及 N 个Z列(即 XYZZZ...)。
转换工作表为矩阵
- 激活工作表,选择 工作表: 转换为矩阵,然后选择下面其中一个方法:
| 方法 | 转换方式 | 注意 |
|---|---|---|
| 直接转换 |
|
适用于符合以下要求的表格数据:
注意:请看下面的 虚拟矩阵。 |
| 扩展 |
|
某些ASCII文件在单行上允许的字符有上限。这样,当你的文件中单行数据已被截断成多行,你可以使用此方法去扩展矩阵的行/列,从而重新排列数据以恢复原始数据排列方式。
|
| XYZ网格化 |
|
转换类型取决于XY间距:
注意: 列为XYZZZ...格式的工作表,将转换为每个Z列对应一个矩阵对象的矩阵表。 |
| XYZ对数网格化 | 方法与XYZ网格化一样。 | 计算X和Y的对数值,然后执行CXYZ网格化。列为XYZZZ...格式的工作表,将转换为每个Z列对应一个矩阵对象的矩阵表。 |
虚拟矩阵
分布在工作表单元块中的数据可以被当作“虚拟矩阵”。同常规的矩阵数据一样,虚拟矩阵也可以用于绘图,比如颜色映射曲面或者等高线图。数据块可以包含一列或者一个标签行作为X或者Y值。与仅支持X和Y维度的线性间隔的常规矩阵不同,虚拟矩阵也支持升序或降序的不规则间隔分布的X和Y坐标。

| 注意:你可以从工作表的XYZ数据列创建3D图,它的数据在X和Y维度也是不规则间隔的。这种不是虚拟矩阵。 |




























