C#與MATLAB混編技術(shù)在數(shù)據(jù)處理和成像中的應(yīng)用

高慧

摘要

MATLAB有優(yōu)秀的數(shù)值計(jì)算和仿真分析能力，相應(yīng)的C#作為一種面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)語言，其數(shù)據(jù)處理和成像功能的實(shí)現(xiàn)相對(duì)困難，本論文結(jié)合實(shí)際實(shí)例，將MATLAB成功的嵌入到C#中，通過基于COM組件的混編技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了基于遺傳算法的數(shù)據(jù)處理和成像。

【關(guān)鍵詞】MATLAB C# COM組件 數(shù)據(jù)成像

1概述

MATLAB是由美國MathWorks公司推出的一款數(shù)學(xué)軟件，主要功能有算法開發(fā)、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析和可視化研究、數(shù)值計(jì)算等。其高效率的計(jì)算功能將用戶從繁雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算中解脫，同時(shí)，其強(qiáng)大的圖形圖像處理能力、簡易的編程語言以及友好的界面給用戶更簡便和快捷的體驗(yàn)。正因如此，在許多的工程領(lǐng)域和學(xué)科中，MATLAB成為了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以及仿真研究的首選工具。

NET技術(shù)的核心是公共語言運(yùn)行時(shí)（CLR）。CLR提供了一個(gè)應(yīng)用程序接口（API），使得程序員能夠調(diào)用一組例程功能，從程序?qū)崿F(xiàn)的繁瑣細(xì)節(jié)中脫身出來，不需考慮底層的源碼和程序內(nèi)部工作機(jī)制。VisualC#.NET是VisualStudio.NET軟件開發(fā)包的重要組成部分，其中，C#編程語言具有面向?qū)ο蟮奶卣?。C#給程序設(shè)計(jì)帶來了新的功能和優(yōu)勢(shì)，逐漸成為開發(fā)界面應(yīng)用程序。

MATLABCOMBuilder模 塊 是 由MathWorks公司自MATLAB6.5開始，推薦于混合編程的一項(xiàng)技術(shù)。在工程應(yīng)用中，上位機(jī)軟件需要對(duì)采集樣本進(jìn)行極為復(fù)雜的科學(xué)運(yùn)算，涉及到算法分析和設(shè)計(jì)，并需要反饋給工程師和用戶可視化的圖形界面。基于COM組件的混編技術(shù)，結(jié)合了MATLAB強(qiáng)大的科學(xué)運(yùn)算能力，又發(fā)揮了VisualC#.NET用戶應(yīng)用程序界面設(shè)計(jì)和開發(fā)的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景頗為廣泛。

2 COM組件技術(shù)的具體實(shí)現(xiàn)

2.1前期準(zhǔn)備

（1）環(huán)境部署。 安裝VS2010，MATLAB，在MATLAB中，找到MCRInstallexe安裝包并安裝。

（2）數(shù)據(jù)分析。根據(jù)實(shí)際工程采樣結(jié)果和期望值，設(shè)計(jì)相應(yīng)的算法實(shí)現(xiàn)。并根據(jù)實(shí)際需求擬定數(shù)據(jù)成圖方式和類別。

2.2生成COM組件

（1）在MATLAB中編寫數(shù)據(jù)處理程序以及數(shù)據(jù)成圖的M文件。

（2）在MATLAB中配置編譯器，在MATLAB的命令窗口中，輸入mbuild-setup，根據(jù)提示將編譯器設(shè)置為相應(yīng)版本。在MATLAB命令窗口中運(yùn)行deploy，將MATLAB函數(shù)轉(zhuǎn)變成NET的編譯庫，在NewProjectSettings窗口創(chuàng)建一個(gè)新的Project，鍵入組件名稱和類名。將編寫好的M文件加入新建的工程中，生成的最終的dll文件。

2.3 vs2010對(duì)COM組件進(jìn)行調(diào)用

（1）在VS2010界面下的項(xiàng)目工程中右鍵單擊，添加生成的dll文件引用。

（2）在C#.NET中創(chuàng)建包含COM組件中方法的類的實(shí)例。在MATLAB安裝路徑下的toolbox里找到MWArray.dll并添加。

（3）將MATLAB窗口嵌入到vs的winform中。分別使用到Windows操作系統(tǒng)中的4個(gè)API函數(shù)：FindWindoW、SetParent、SetWindowLong、MoveWindow.

3工程實(shí)例

3.1 MATLAB繪圖程序

pcolor（zz）;%繪制數(shù)據(jù)的二維顏色變化圖

set（gca，ytick，[1：1：5]）

axis（[1 91 5l）;

set（gca，YDir'，reverse）;

fm= findall（gcf，'type，uimenu）;%找到標(biāo)準(zhǔn)菜單，句柄返回給fm。

ft= findall（gcf，type，uipushtool，-or，type，uitoggletool）;%找到工具欄，句柄返回給ft。

st= findall（ gef，‘To oltip，‘ZoomIn，-or‘To oltip，‘Zo omOut，‘-or，‘Tooltip，‘Rotate3D，‘or，‘Tooltip，‘Print Figure）;

3.2 vs 2010嵌入的實(shí)現(xiàn)

IntPtr hChild;//子窗口句柄

IntPtr hParent;∥父窗口句柄

hParent= dll.FindWindow（null， this.Text）;

hChild= dll.FindWindo、v（null， “Figurell”）;

dll.SetParent（hChild， hParent）;

dll.SetWindowLong（hChild， -16，369164288）;

dll.MoveWindow（hChild，0，O，this.Width-324， this.Height， true）;}

3.3效果圖

圖1為MATLAB窗口嵌入到vs2010窗口中的實(shí)例。用戶可以方便的查看實(shí)際場(chǎng)地情況。

參考文獻(xiàn)

[1]岳玉芳，尤忠生，張玉雙.基于COM的VB與MATLAB混合編程[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2005 （01）： 61-62.

[2]王昊亮，李剛.VisualC#程序設(shè)計(jì)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004.

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