基于Matlab GUI的常見圖像處理算法實現

劉付桂蘭

摘要：在社會信息化高速發展的今天，我們的身邊被各種各樣的信息包圍著，人們在種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代的潮流，以防被時代淘汰。隨著計算機技術的發展，數字圖像處理技術廣泛地被應用至社會各個領域，圖像處理則成為一門學科。MATLAB又稱矩陣實驗室，具備強大的矩陣運算能力，非常適用于圖像處理。本文通過實例分析，重點介紹了基于Matlab GUI的常見圖像處理算法實現。

關鍵詞：MATLAB;平滑處理;圖像增強

科學技術的不斷發展，數字圖像處理技術應用需求激增，前景空前廣闊，技術本身也得到了迅速的發展。數字圖像處理已經成為認識和改造世界的重要手段，成為人類生產和生活當中必不可少的部分。

1 用戶界面的創建

1.1 創建一個GUI的界面

首先打開matlab 軟件，在創建界面之前首先選擇工作路徑，點擊搜索欄旁邊的白色文檔按鈕，選擇對應你需要儲備本次設計的路徑，在界面選項欄點擊guide按鈕可以直接進行gui界面的選擇，同時也可以在語句框里輸入guide同時也可以彈出如圖1界面，進行一個gui的用戶創建。

彈出對話框，其中會有兩個選項，一個是創建新的gui，另一個是讀取之前存儲的gui的設計。本次為第一次創建則是點擊第一個選項，創建新的gui.點擊borse可以對文檔進行更名，方便后面查找文件。

點擊確認后，彈出兩個窗口，左邊窗口為設計的基本窗口，右邊的是程序的窗口。通過設計的窗口，幾乎可以實現任何的設計，通過程序窗口來決定設計如何運作。接下來進行界面的基本設計，對旁邊的選項按鈕進行一系列的搭建，就能完成我們需要的設計。

1.2 用戶圖像的讀取

按照系統的需求分析，需要先建立一個可以解決圖像顯示和讀取的功能模塊，以及對圖像進行篩選，圖像顯示以及圖像保存等處理，最后將經過處理后的圖像在GUI里進行顯示。

本模塊詳細設計中，添加相應組件時一定要考慮組件的類型，要添加相應功能按鈕以實現圖像的顯示和讀取，還要添加“文件”菜單并添加子菜單以實現“新建”“打開”“保存”和“退出”功能等。具體模塊框圖如圖5所示：

完成基本設計后，右鍵點擊按鈕組件，也就是編輯后的“讀取圖片”按鈕，選擇callback，當用戶觸發程序設計時，在按下一個pushbutton或者拖動一個進度條按鈕時，所要執行的字符功能。點擊進去后進行程序函數設計界面，如下圖6。

2 圖像的基本處理方式

2.1圖像的邊緣檢測模塊

1）基本原理

本實驗的主要目的是對圖像的邊緣進行提取，通過對圖像邊緣的分析來解構圖像的特征。

在邊緣檢測當中，主要是提取圖像中不連續部分的特征，然后根據閉合的邊緣來確定區域。而在區域劃分中，則把圖像分割成各個特征相同的區域，各區域之間的邊界即為邊緣。因為邊緣檢測方法無需將圖像逐個像素進行分割，故其更適用于大圖像的分割。接下來開始進行具體的操作，操作：點開matlab軟件，輸入或者點擊GUIDE，彈出對話框后，點擊讀取歷史文檔，從而進行操作，如圖7。

2.2直方圖處理模塊

根據系統的需求分析和總體功能設計，本模塊需解決圖像的顯示和讀取，直方圖的顯示，包括對圖像進行直方圖均衡化、統計等處理，還包括最后的輸出。

總體而言，本模塊功能設計應包括4個部分，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。

本次設計新增組件popumenu，GUIDE中右鍵popmenu控件，將屬性 Value的默認值改成 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容，沒有內容請用回車分開，另一種就是在M文件中的open函數中。

3 matlab GUI 設計一個學生成績查詢系統

3.1 學生成績查詢界面設計

（1）目的

以某個班級某個學生作為研究者，導入一個txt文件內容，設計一個GUI的仿真設計，實現以下功能。

①顯示這個班級5個人的個人信息和3個科目;

②查詢到5個人對應3個科目的成績情況。

實現方法

①利用Matlab語言編寫程序和GUI設計系統對話框;

②利用matlab函數實現圖像處理的數據統計。

（2）設計內容及步驟

打開Matlab建立新的GUI界面，添加需要的控件對象，添加需要的按鈕組件，和菜單控件。主要是創建一個listbox來顯示學生的姓名，創建三個text來顯示目標學生的對應三個科目，創建一個text顯示目標學生的成績顯示。初始text組件只能顯示一行字，需要右鍵點擊MAX選項，對于‘radiobutton和‘listbox是用戶所能選擇的最大值，必須比Min的值要大，默認為一，即只能顯示一欄，對于‘edit型組件，max-min<=1只能進行單項選擇，max-min>=1，即可進行多項選擇。故將max的值填5，將列表最大值改到學生的人數也就是5，同樣listbox也許要同樣對Max選項進行同樣的調整最大人數的操作，也增加到對應的5個學生，如圖11。

3.2 matlab GUI 學生成績查詢程序設計

創建一個txt文件“chengji”，主要是為了讓matlab GUI 讀取txt文件，來導入一些信息，在平時的生活工作中，我們也會需要將一些文本檔的內容進行編輯，這里添加GUI的組件設計，就是為了實現，一個完整的學生成績查詢系統。編輯內容如下：