1、Matlab的可視化界面設(shè)計一個可發(fā)布的應(yīng)用程序通常都需要具備一個友好的圖形界面， 這樣用戶不需要知道應(yīng)用程序究竟是怎樣執(zhí)行各種命令的，而只需要了解可見界面組件的使用方法就可以通過與界面交互使指定行為得以正確執(zhí)行。MATLAB可視化界面的設(shè)計,一般有兩種方法,一是直接通過編輯M腳本文件產(chǎn)生GUI,二是通過MATLAB圖形用戶界面開發(fā)環(huán)境GUIDE（GraphicalUserInterfaceDevelopmentEnvironment）來形成相應(yīng)文件。本文利用MATLAB的GUI程序設(shè)計一個簡單實用的圖像處理程序。該程序應(yīng)具備圖像處理的常用功能，以滿足用戶的使用?，F(xiàn)設(shè)計程序有以下基本功能：1）

2、圖像的讀取和保存。2）設(shè)計圖形用戶界面，讓用戶能夠?qū)D像進行縮放、旋轉(zhuǎn)、剪裁，顯示和對比變換前后的圖像。3）設(shè)計圖形用戶界面，讓用戶能夠用鼠標(biāo)選取圖像感興趣區(qū)域，顯示所選像素點的數(shù)據(jù)值，以及圖像輪廓圖，并繪制直方圖。4）實現(xiàn)圖像銳化。5）圖像直方圖統(tǒng)計和直方圖均衡，要求顯示直方圖統(tǒng)計，比較直方圖均衡后的效果。6）能對圖像加入各種噪聲，并通過幾種濾波算法實現(xiàn)去噪并顯示結(jié)果。一、認(rèn)識圖形用戶界面（GUIGUI）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

3、算功能實現(xiàn)對圖像的數(shù)字處理。 本次設(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)一個可視的面向?qū)ο蟮牟僮鹘缑妗?.11.1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)遵從以下三個原則：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；二是新設(shè)計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

4、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。用戶可能并不了解界面的具體含義及操作方法，但也可以根據(jù)熟悉標(biāo)志做出正確猜測，自學(xué)入門。1.21.2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(IGraphUseEnterface向?qū)гO(shè)計控件而完成的，該向?qū)Э梢詫崿F(xiàn)多種控件的設(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擊活這些對象會發(fā)生變化或引起動作。(1)啟動GUI的方法啟動圖形用戶界面的方法有很多種，例如

5、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：OUIDEQuickStartOUIDEQuickStart口 i：回|0 01 1Cre-ateCre-ateZ&viZ&viGUGUOpOpn n5UI;urwae;| |0;0;1P1PA!A!7m7N7m7N, ,i56i56l l9E9E；arft:l0*|arft:l0*|me.me.HAlpHAlpGUI啟動界面在彈出的guidequickatenewgui選項卡里面的start窗口中選擇creBlankGUI選項，這樣

6、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、文本菜單、排列工具等對系統(tǒng)的界面進行設(shè)計。二、具體設(shè)計及實現(xiàn)步驟靜態(tài)界面設(shè)計有八個標(biāo)簽，具體為文件、編輯、圖像分析、圖像調(diào)整、圖像平滑、圖像銳化、圖像高級處理、小波變換。并且每個標(biāo)簽下有自己對應(yīng)要實現(xiàn)的操作。界面的初始設(shè)計和初始運行界面如下。靜態(tài)界面運行界面圖像編輯標(biāo)簽下包含圖像縮放、圖像旋轉(zhuǎn)、圖像剪裁、格式轉(zhuǎn)換以及紋理映射。2.1.12.1.1圖像縮放通過imresize(X,n,mode)函數(shù)對圖像X進行放大或者縮小。啦大縮小倍數(shù)，mode為采用的方式。一r字

7、圖像處理通過處理后可發(fā)現(xiàn)保存的圖片的比原圖放大了(縮小了)。0 0格直m mIBUIBU字圖像處理RC3fiRC3fi圖席BW*EMrMBW*EMrM出*&MV1H&MV1H十二蚯單實現(xiàn)程序段如下:functionUntitled_10_Callback(hObject,eventdata,handles)%hObjecthandletoUntitled_10(seeGCBO)%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata(seeGUIDA

8、TA)clearI=imread(heart.tif);subplot(2,2,1),imshow(I);title(X1=imresize(I,0.1,nearest);subplot(2,2,2),imshow(X1,);title(X2=imresize(I,0.1,bilinear);subplot(2,2,3),imshow(X2,口);title(X3=imresize(I,0.1,bicubic);subplot(2,2,4),imshow(X3,口);title(2.12圖像裁剪原始圖像)最近鄰插值法實現(xiàn)圖像縮放)雙線性插值法實現(xiàn)圖像縮放)雙立方插值法實現(xiàn)圖像縮放)用鼠標(biāo)選取圖

9、像感興趣區(qū)域，雙擊選擇區(qū)域以顯示。通過imcrop(x)函數(shù)來實現(xiàn)對圖片某一區(qū)域的截取，截取的圖片在右框中顯示像處理軟件實現(xiàn)程序段如下：functionUntitled_13_Callback(hObject,eventdata,handles)%hObjecthandletoUntitled_13(seeGCBO)%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata(seeGUIDATA)clearI=imread(heart.tif);%subplot(1,

10、1,1),imshow(I);title(請選擇要裁剪的區(qū)域，并雙擊選定區(qū)域以顯示);msgbox(請選擇要裁剪的區(qū)域，并雙擊選定區(qū)域以顯示，提示信息)；waitforbuttonpress;clf;I2=imcrop(I);數(shù)字圖像處理軟closesubplot(1,2,1),imshow(I);title(subplot(1,2,2),imshow(I2);title(2.2.1圖像調(diào)整圖像調(diào)整標(biāo)簽下包含直方圖均衡化、去背景、閾值化、灰度變換。通過histeq(X)函數(shù)實現(xiàn)直方圖均衡。因為此函數(shù)只能對灰度圖像進行直方圖均衡。故應(yīng)先將彩圖轉(zhuǎn)為灰度圖像。直方圖均衡實現(xiàn)程序段如下:functio

11、nUntitled_36_Callback(hObject,eventdata,handles)%hObjecthandletoUntitled_36(seeGCBO)%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata(seeGUIDATA)clearI=imread(heart.tif);gray=rgb2gray(I);J=histeq(gray,32);counts,x=imhist(J);I=imread(heart.tif);Q=rgb2gray(I

12、);subplot(2,2,1),imshow(Q);title(subplot(2,2,3),imhist(Q);title(M=histeq(Q,counts);subplot(2,2,2),imshow(M);title(subplot(2,2,4),imhist(M);title(直方圖);axissquare原始heartRGB圖像);裁剪后的heartRGB圖像);數(shù)字圖像處理軟原始heart灰度圖像)；原始heart灰度圖像的直方圖);直方圖規(guī)定化后的heart灰度圖像)；直方圖均衡化成32個灰度級后的heart灰度圖像后崎F胃口事居國才2.2.1圖像平滑圖像平滑標(biāo)簽下包含加噪聲

13、、中值濾波、低通濾波，加入各種噪聲，并通過幾種濾波算法實現(xiàn)去噪。加入噪聲。通過imnoise(I,type,parameters)來加入各種噪聲。實現(xiàn)程序段如下：functionUntitled_25_Callback(hObject,eventdata,handles)%hObjecthandletoUntitled_25(seeGCBO)%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata(seeGUIDATA)I=imread(heart.tif);V=0

14、.02;noise1=imnoise(I,gaussian,0,V);%加高斯噪聲subplot(2,2,1),imshow(noise1);title(加高斯噪聲)noise=0.1*randn(size(I);%J隨機噪聲noise2=imadd(I,im2uint8(noise);subplot(2,2,2),imshow(noise2);title(加隨機噪聲)noise3=imnoise(I,salt&pepper,0.02);subplot(2,2,3),imshow(noise3);title(加椒鹽噪聲)noise4=imnoise(I,speckle,0.06);su

15、bplot(2,2,4),imshow(noise4);title(加乘性噪聲)濾除噪聲(椒鹽噪聲)，采用中值濾波后i數(shù)字圖像處理軟人也加而廂 g 零量吐0 04 4擔(dān)M M巾目MHAMHA加痛M M唱立案性+再實現(xiàn)程序段如下:functionUntitled_26_Callback(hObject,eventdata,handles)%hObjecthandletoUntitled_26(seeGCBO)%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata(s

16、eeGUIDATA)I=imread(gray.bmp);I1=imnoise(I,salt&pepper,0.06);I2=double(I1)/255;J2=medfilt2(I2,33);subplot(1,2,1),imshow(I1);title(subplot(1,2,2),imshow(J2);title(2.2.2圖像銳化圖像銳化標(biāo)簽下包含用梯度法實現(xiàn)圖像銳化、Sobel算子濾波、拉式算子濾波。程序采用fspecial函數(shù)用于建立預(yù)定義的濾波算子，其語法格式為:h=fspecial(type),其中type指定算子類型，這里選用sobel算子。加椒鹽噪聲后的圖像)中值濾

17、波后的圖像)一數(shù)字圖像處理軟中修粕跑E E的即慵金如手再畫僮LIU站里實現(xiàn)程序段如下:functionUntitled_44_Callback(hObject,eventdata,handles)%hObjecthandletoUntitled_44(seeGCBO)%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB%handlesstructurewithhandlesanduserdata(seeGUIDATA)clearI=imread(gray.bmp);H=fspecial(sobel);subplot(1,2,1),imsh

18、ow(I);title(原始heart灰度圖像);J=filter2(H,I);subplot(1,2,2),imshow(J);title(Sobel算子對圖像銳化結(jié)果);2.32.3圖像邊緣檢測在醫(yī)學(xué)圖像的目標(biāo)識別和三維顯示過程中，邊緣檢測是十分重要的一環(huán)，檢測的準(zhǔn)確性將直接影響到后續(xù)的治療。 該數(shù)字圖像軟件邊緣檢測算子包含Sobel算子、Canny算子、Prewitt算子、Log算子。實現(xiàn)程序段如下：functionUntitled_41_Callback(hObject,eventdata,handles)%hObjecthandletoUntitled_41(seeGCBO)%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversio