【文章內(nèi)容簡介】 制不嚴(yán)格，程序設(shè)計自由度大。例如，在MATLAB里，用戶無需對矩陣預(yù)定義就可使用。 （5）程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各種型號的計算機和操作系統(tǒng)上運行。 （6）MATLAB的圖形功能強大。在FORTRAN和C語言里，繪圖都很不容易，但在MATLAB里，數(shù)據(jù)的可視化非常簡單。MATLAB還具有較強的編輯圖形界面的能力。 （7）MATLAB的缺點是，它和其他高級程序相比，程序的執(zhí)行速度較慢。由于MATLAB的程序不用編譯等預(yù)處理，也不生成可執(zhí)行文件，程序為解釋執(zhí)行，所以速度較慢。 （8）功能強大的工具箱是MATLAB的另一特色。MATLAB包含兩個部分：核心部分和各種可選的工具箱。核心部分中有數(shù)百個核心內(nèi)部函數(shù)。其工具箱又分為兩類：功能性工具箱和學(xué)科性工具箱。功能性工具箱主要用來擴充其符號計算功能，圖示建模仿真功能，文字處理功能以及與硬件實時交互功能。功能性工具箱用于多種學(xué)科。而學(xué)科性工具箱是專業(yè)性比較強的，如control,toolbox,signl proceessing toolbox,mumnication toolbox等。這些工具箱都是由該領(lǐng)域內(nèi)學(xué)術(shù)水平很高的專家編寫的，所以用戶無需編寫自己學(xué)科范圍內(nèi)的基礎(chǔ)程序，而直接進行高，精，尖的研究。 （9）源程序的開放性。開放性也許是MATLAB最受人們歡迎的特點。除內(nèi)部函數(shù)以外，所有MATLAB的核心文件和工具箱文件都是可讀可改的源文件，用戶可通過對源文件的修改以及加入自己的文件構(gòu)成新的工具箱[10]。 MATLAB在圖像處理中的應(yīng)用圖像處理工具包是由一系列支持圖像處理操作的函數(shù)組成的。所支持的圖像處理操作有：圖像的幾何操作、領(lǐng)域和區(qū)域操作、圖像變換、圖像恢復(fù)與增強、線性濾波和濾波器設(shè)計、變換（DCT變換等）、圖像分析和統(tǒng)計、二值圖像操作等。下面就MATLAB在圖像處理中各方面的應(yīng)用分別進行介紹。 （1）圖像文件格式的讀寫和顯示。MATLAB提供了圖像文件讀入函數(shù)imread（），用來讀?。篵mp、tiffpcx、jpg、gpeg、hdf、xwd等格式圖像文；圖像寫出函數(shù)imwrite()，還有圖像顯示函數(shù)image()，imshow()等等。 （2）圖像處理的基本運算。MATLAB提供了圖像的和、差等線性運算，以及卷積、相關(guān)、濾波等非線性運算。例如，conv2（I,J)實現(xiàn)了I,J兩幅圖像的卷積。 （3）圖像變換。MATLAB提供了一維和二維離散傅立葉變換（DFT），快速傅立葉變換(FFT），離散余弦變換（DCT）及其反變換函數(shù)，以及連續(xù)小波變換(CWT)，離散小波變換（DWT）及其反變換。 （4）圖像的分析和增強。針對圖像的統(tǒng)計計算MATLAB提供了校正直方圖均衡、中值濾波、對比度調(diào)整、自適應(yīng)濾波等對圖像進行處理。 （5）圖像數(shù)學(xué)形態(tài)處理。針對二值圖像，MATLAB提供了數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)運算函數(shù)；腐蝕（Erode）、膨脹（Dilata）算子，以及在此基礎(chǔ)上的開（Open）、閉（Close）、厚化（Thicken）、薄化（Thin）算子等豐富的數(shù)學(xué)形態(tài)運算。 以上提到的MATLAB在圖像中的應(yīng)用都是由相應(yīng)的MATLAB函數(shù)來實現(xiàn)的，使用是，只需按照函數(shù)的調(diào)用語法正確的輸入?yún)?shù)即可。具體的用法可參考MATLAB豐富的幫助文檔。圖像的邊緣對圖像識別和計算機分析十分有用，在MATLAB中，函數(shù)edge（）用于灰度圖像邊緣的提取，它支持六種不同的邊緣提取方法，即Sobel方法、Prewitt方法、Robert方法，Laplacian2Gaussian方法，過零點方法和Canny方法[11]。4 圖像處理系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計用MATLAB對圖像進行處理是當(dāng)前科技領(lǐng)域的一個重要的課題，它采用的是用一組有序的灰度或彩色數(shù)據(jù)元素構(gòu)成圖像，數(shù)組的每一個元素對應(yīng)于圖像的一個像素值。這樣MATLAB就可以利用其強大的矩陣計算功能實現(xiàn)對圖像的處理。本案所設(shè)計的系統(tǒng)主要是利用MATLAB所提供的圖形用戶界面（GUI），實現(xiàn)一個可是的面向?qū)ο蟮牟僮鹘缑妗?設(shè)計原則由于要求不同，設(shè)計出來的界面也就千差萬別。但是，自從人們開始設(shè)計圖形界面以來，界面設(shè)計的評判標(biāo)準(zhǔn)卻沒有太大的變化。簡單說來，一個好的界面應(yīng)遵從一下三個原則：簡單性、一致性、習(xí)常性。（1）簡單性 設(shè)計界面時，應(yīng)力求簡潔、直接、清晰地體現(xiàn)出界面的功能和特征。那些可有可無的功能應(yīng)盡量刪去，以保持界面的清潔。（2） 一致性 所謂一致性包含兩層意義：一是自己開發(fā)的界面風(fēng)格要盡量一致；二是設(shè)計新的界面要與其他已有的界面風(fēng)格不要截然相左。這是因為用戶在初次使用新界面時，總是習(xí)慣于憑借經(jīng)驗進行試探。（3） 習(xí)常性 設(shè)計界面時，應(yīng)盡量使用人們所熟悉的標(biāo)志和符號。用戶可能并不兩節(jié)界面的具體含義及操作方法，但他也可以根據(jù)熟悉標(biāo)志做出正確的猜測，自學(xué)入門。（4） 其他考慮因素 除了以上對界面的靜態(tài)要求外，還應(yīng)注意界面的動態(tài)特性。如對用戶操作的響應(yīng)要迅速、連續(xù)。 設(shè)計的一般步驟（1） 分析界面所要求實現(xiàn)的主要功能，明確設(shè)計任務(wù)。（2） 在稿紙上繪出界面草圖，并對其進行審查。（3） 按照構(gòu)思的草圖，上機制作靜態(tài)界面，并進行檢查。（4） 編寫界面動態(tài)功能的程序，對其功能進行逐項檢查[12]。 系統(tǒng)功能的模塊設(shè)計 根據(jù)當(dāng)前圖像處理系統(tǒng)的總體設(shè)計樣式和要求，該系統(tǒng)主要包括文件、工具、編輯等模塊。其模塊圖入下： 圖像處理系統(tǒng) 圖像 編輯 工具 文件組合拆分旋轉(zhuǎn)平移縮放保存顯示讀入圖 系統(tǒng)功能框架 窗口界面的實現(xiàn) 該系統(tǒng)界面的設(shè)計主要是利用MATLAB所提供的GUI（Graph User Interface)向?qū)гO(shè)計控件而完成的，該向?qū)Э梢詫崿F(xiàn)多種控制件的設(shè)計，給用戶提供了一種友好的交互方式，同時也給操作帶來很多方便。圖形用戶界面GUI是包含圖形對象（如圖形窗口、菜單、控件、文本）的用戶界面，用戶以某種方式選擇或者激活這些對象會發(fā)生變化或引起動作[13]。（1） 啟動GUI的方法 啟動圖形用戶界面的方法有很多種，例如可以利用工具欄上的命令按鈕，也可以采用菜單和命令的方式。在本人設(shè)計的案例中采用的是命令方式：在命令窗口直接輸入guide命令，彈出的窗口如圖所示： GUI啟動界面 在彈出的guide quick start 窗口中選擇create new gui 選項卡里面的Blank GUI選項，這樣就可以進入圖形用戶界面來設(shè)計我們的系統(tǒng)靜態(tài)界面。 Guide 界面 上圖就是Guide提供的圖形界面設(shè)計工具集，在此界面下就可以利用控件組件、文件菜單、排列工具等對系統(tǒng)的界面進行設(shè)計。該系統(tǒng)的靜態(tài)界面如圖4所示： Guide設(shè)計界面當(dāng)靜態(tài)界面設(shè)計完成以后，對該界面進行保存此時Guidie將自動生成兩個發(fā)布文件。Fig文件：該文件包括圖形窗口及其所有后裔的完全描述，包括所有對象屬性值。Fig文件是一個二進制文件，調(diào)用hgsave命令或界面設(shè)計編輯器的file菜單save選項保存圖形窗口是將產(chǎn)生該文件。Fig文件最有用的地方之一就是對象句柄的保存和引用，可以使用open、。M文件：該文件包括GUI設(shè)計、控制函數(shù)以及為子函數(shù)的用戶控件回調(diào)函數(shù)，主要用于控制GUI展開時的各種特征。這個M文件可以分為GUI初始化和回調(diào)函數(shù)兩個部分，用戶控件的回調(diào)函數(shù)根據(jù)用戶與GUI的具體交互方式分別調(diào)用。設(shè)計好系統(tǒng)界面以后，接下來就要利用Menu Edit對系統(tǒng)的菜單進行設(shè)計，創(chuàng)建菜單的第一步就是利用GUI的工具欄上的Menu Edit按鈕啟動相應(yīng)的窗口。然后使用New Menu工具欄來創(chuàng)建菜單，然后指定菜單的屬性，例如可以設(shè)置菜單的標(biāo)簽、分隔符、選種模式以及回調(diào)函數(shù)字符串。第二步就是創(chuàng)建菜單項。可以使用New Menu Item工具來添加菜單項，每一個菜單項也可以有級聯(lián)的子菜單項。如果想要定義快捷菜單可以使用New Context Menu 工具來進行創(chuàng)建。本系統(tǒng)的菜單創(chuàng)建效果如圖所示[14]： 編輯菜單5 圖像處理 圖像的讀入、顯示和保存在function open_Callback(hObject, eventdata, handles)后面輸入如下程序 [name,path]=uigetfile(39。*.*39。,39。39。)。 file=[path,name]。 axes()。 x=imread(file)。 %讀取圖像 =x。 guidata(hObject, handles)。imshow(x)。 %顯示圖像 title(39。打開39。)。 在function save_Callback(hObject, eventdata, handles)后面輸入如下程序 [name,path]=uigetfile(39。*.*39。,39。39。)。 file=[path,name]。 axes()。 x=imread(file)。 =x。 guidata(hObject, handles)。 imshow(x)。 imwrite(x,39。39。)。 %保存圖像