劉付桂蘭

摘要：在社會(huì)信息化高速發(fā)展的今天，我們的身邊被各種各樣的信息包圍著，人們?cè)诜N類繁雜的各類信息中努力尋找屬于自己的有用信息，從而使自己以更快的步伐追趕時(shí)代的潮流，以防被時(shí)代淘汰。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術(shù)廣泛地被應(yīng)用至社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，圖像處理則成為一門學(xué)科。MATLAB又稱矩陣實(shí)驗(yàn)室，具備強(qiáng)大的矩陣運(yùn)算能力，非常適用于圖像處理。本文通過(guò)實(shí)例分析，重點(diǎn)介紹了基于Matlab GUI的常見(jiàn)圖像處理算法實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：MATLAB;平滑處理;圖像增強(qiáng)

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術(shù)應(yīng)用需求激增，前景空前廣闊，技術(shù)本身也得到了迅速的發(fā)展。數(shù)字圖像處理已經(jīng)成為認(rèn)識(shí)和改造世界的重要手段，成為人類生產(chǎn)和生活當(dāng)中必不可少的部分。

1 用戶界面的創(chuàng)建

1.1 創(chuàng)建一個(gè)GUI的界面

首先打開(kāi)matlab 軟件，在創(chuàng)建界面之前首先選擇工作路徑，點(diǎn)擊搜索欄旁邊的白色文檔按鈕，選擇對(duì)應(yīng)你需要儲(chǔ)備本次設(shè)計(jì)的路徑，在界面選項(xiàng)欄點(diǎn)擊guide按鈕可以直接進(jìn)行g(shù)ui界面的選擇，同時(shí)也可以在語(yǔ)句框里輸入guide同時(shí)也可以彈出如圖1界面，進(jìn)行一個(gè)gui的用戶創(chuàng)建。

彈出對(duì)話框，其中會(huì)有兩個(gè)選項(xiàng)，一個(gè)是創(chuàng)建新的gui，另一個(gè)是讀取之前存儲(chǔ)的gui的設(shè)計(jì)。本次為第一次創(chuàng)建則是點(diǎn)擊第一個(gè)選項(xiàng)，創(chuàng)建新的gui.點(diǎn)擊borse可以對(duì)文檔進(jìn)行更名，方便后面查找文件。

點(diǎn)擊確認(rèn)后，彈出兩個(gè)窗口，左邊窗口為設(shè)計(jì)的基本窗口，右邊的是程序的窗口。通過(guò)設(shè)計(jì)的窗口，幾乎可以實(shí)現(xiàn)任何的設(shè)計(jì)，通過(guò)程序窗口來(lái)決定設(shè)計(jì)如何運(yùn)作。接下來(lái)進(jìn)行界面的基本設(shè)計(jì)，對(duì)旁邊的選項(xiàng)按鈕進(jìn)行一系列的搭建，就能完成我們需要的設(shè)計(jì)。

1.2 用戶圖像的讀取

按照系統(tǒng)的需求分析，需要先建立一個(gè)可以解決圖像顯示和讀取的功能模塊，以及對(duì)圖像進(jìn)行篩選，圖像顯示以及圖像保存等處理，最后將經(jīng)過(guò)處理后的圖像在GUI里進(jìn)行顯示。

本模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)中，添加相應(yīng)組件時(shí)一定要考慮組件的類型，要添加相應(yīng)功能按鈕以實(shí)現(xiàn)圖像的顯示和讀取，還要添加“文件”菜單并添加子菜單以實(shí)現(xiàn)“新建”“打開(kāi)”“保存”和“退出”功能等。具體模塊框圖如圖5所示：

完成基本設(shè)計(jì)后，右鍵點(diǎn)擊按鈕組件，也就是編輯后的“讀取圖片”按鈕，選擇callback，當(dāng)用戶觸發(fā)程序設(shè)計(jì)時(shí)，在按下一個(gè)pushbutton或者拖動(dòng)一個(gè)進(jìn)度條按鈕時(shí)，所要執(zhí)行的字符功能。點(diǎn)擊進(jìn)去后進(jìn)行程序函數(shù)設(shè)計(jì)界面，如下圖6。

2 圖像的基本處理方式

2.1圖像的邊緣檢測(cè)模塊

1）基本原理

本實(shí)驗(yàn)的主要目的是對(duì)圖像的邊緣進(jìn)行提取，通過(guò)對(duì)圖像邊緣的分析來(lái)解構(gòu)圖像的特征。

在邊緣檢測(cè)當(dāng)中，主要是提取圖像中不連續(xù)部分的特征，然后根據(jù)閉合的邊緣來(lái)確定區(qū)域。而在區(qū)域劃分中，則把圖像分割成各個(gè)特征相同的區(qū)域，各區(qū)域之間的邊界即為邊緣。因?yàn)檫吘墮z測(cè)方法無(wú)需將圖像逐個(gè)像素進(jìn)行分割，故其更適用于大圖像的分割。接下來(lái)開(kāi)始進(jìn)行具體的操作，操作：點(diǎn)開(kāi)matlab軟件，輸入或者點(diǎn)擊GUIDE，彈出對(duì)話框后，點(diǎn)擊讀取歷史文檔，從而進(jìn)行操作，如圖7。

2.2直方圖處理模塊

根據(jù)系統(tǒng)的需求分析和總體功能設(shè)計(jì)，本模塊需解決圖像的顯示和讀取，直方圖的顯示，包括對(duì)圖像進(jìn)行直方圖均衡化、統(tǒng)計(jì)等處理，還包括最后的輸出。

總體而言，本模塊功能設(shè)計(jì)應(yīng)包括4個(gè)部分，一是選擇圖像和直方圖顯示部分;二是直方圖處理方式的選擇部分;三是處理后圖像及其直方圖顯示部分;四是處理后圖像的輸出、保存部分。具體模塊框圖如圖9所示。

本次設(shè)計(jì)新增組件popumenu，GUIDE中右鍵popmenu控件，將屬性 Value的默認(rèn)值改成 3，彈出式菜單有兩種方式，一種就是你直接雙擊控件，彈出屬性框，在string屬性中填寫下拉菜單的內(nèi)容，沒(méi)有內(nèi)容請(qǐng)用回車分開(kāi)，另一種就是在M文件中的open函數(shù)中。

3 matlab GUI 設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)生成績(jī)查詢系統(tǒng)

3.1 學(xué)生成績(jī)查詢界面設(shè)計(jì)

（1）目的

以某個(gè)班級(jí)某個(gè)學(xué)生作為研究者，導(dǎo)入一個(gè)txt文件內(nèi)容，設(shè)計(jì)一個(gè)GUI的仿真設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)以下功能。

①顯示這個(gè)班級(jí)5個(gè)人的個(gè)人信息和3個(gè)科目;

②查詢到5個(gè)人對(duì)應(yīng)3個(gè)科目的成績(jī)情況。

實(shí)現(xiàn)方法

①利用Matlab語(yǔ)言編寫程序和GUI設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)話框;

②利用matlab函數(shù)實(shí)現(xiàn)圖像處理的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

（2）設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟

打開(kāi)Matlab建立新的GUI界面，添加需要的控件對(duì)象，添加需要的按鈕組件，和菜單控件。主要是創(chuàng)建一個(gè)listbox來(lái)顯示學(xué)生的姓名，創(chuàng)建三個(gè)text來(lái)顯示目標(biāo)學(xué)生的對(duì)應(yīng)三個(gè)科目，創(chuàng)建一個(gè)text顯示目標(biāo)學(xué)生的成績(jī)顯示。初始text組件只能顯示一行字，需要右鍵點(diǎn)擊MAX選項(xiàng)，對(duì)于‘radiobutton和‘listbox是用戶所能選擇的最大值，必須比Min的值要大，默認(rèn)為一，即只能顯示一欄，對(duì)于‘edit型組件，max-min<=1只能進(jìn)行單項(xiàng)選擇，max-min>=1，即可進(jìn)行多項(xiàng)選擇。故將max的值填5，將列表最大值改到學(xué)生的人數(shù)也就是5，同樣listbox也許要同樣對(duì)Max選項(xiàng)進(jìn)行同樣的調(diào)整最大人數(shù)的操作，也增加到對(duì)應(yīng)的5個(gè)學(xué)生，如圖11。

3.2 matlab GUI 學(xué)生成績(jī)查詢程序設(shè)計(jì)

創(chuàng)建一個(gè)txt文件“chengji”，主要是為了讓matlab GUI 讀取txt文件，來(lái)導(dǎo)入一些信息，在平時(shí)的生活工作中，我們也會(huì)需要將一些文本檔的內(nèi)容進(jìn)行編輯，這里添加GUI的組件設(shè)計(jì)，就是為了實(shí)現(xiàn)，一個(gè)完整的學(xué)生成績(jī)查詢系統(tǒng)。編輯內(nèi)容如下：