数字图像处理系统学习报告

实验室学习报告

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选题：基于 MATLAB GUI 的数字图像处理系统设计

学习方法：

• 全篇阅读，梳理论文思路，了解大致方向
• 精读细读，逐个击破
• 了解相关概念，丰富理论知识
• 通过代码实践，加深理解

不足与问题

• MATLAB了解不够，很多基本语句不理解

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研究背景

设计出发点

• 数字图像处理技术的不断发展和完善，应用前景广阔，应用领域广泛，GUI 的设计趋于流行。
• 科技进步给图像处理技术提出了更高的要求和更加明确的方向。

设计目的

• 给数字图像处理技术的学习和研究提供良好平台
• 用户在使用本系统的时候，无需关心所执行的操作是如何运行，而把重点集中在所提供的界面上。

实现功能

• 文件：打开，保存，打印预览和打印等；
• 编辑：图像大小，加噪，旋转等；
• 图像变换：DFT，DCT，RADON 变换等；
• 图像类型转换，图像滤波，图像边缘检测等；
• 人性化的软件的图形界面，操作简单，易于功能
• 修改和功能扩充。

运行环境

MATLAB 提供的 GUI 平台

• $MATLAB$
  MATLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。除矩阵运算、绘制函数/数据图像等常用功能外，MATLAB还可用来创建用户界面，以及调用其它语言（包括C、C++、Java、Python、FORTRAN）编写的程序。 MATLAB主要用于数值运算，但利用为数众多的附加工具箱，它也适合不同领域的应用，例如控制系统设计与分析、影像处理、深度学习、信号处理与通讯、金融建模和分析等。

• $GUI$
  GUI 即人机交互图形化用户界面设计，图形用户界面是一种人与计算机通信的界面显示格式，允许用户使用鼠标等输入设备操纵屏幕上的图标或菜单选项，以选择命令、调用文件、启动程序或执行其它一些日常任务。与通过键盘输入文本或字符命令来完成例行任务的字符界面相比，图形用户界面有许多优点。图形用户界面由窗口、下拉菜单、对话框及其相应的控制机制构成，在各种新式应用程序中都是标准化的，即相同的操作总是以同样的方式来完成，在图形用户界面，用户看到和操作的都是图形对象，应用的是计算机图形学的技术。

系统设计的关键点

句柄的获取

1.句柄图形

• 概念：一组底层图形函数的名称
• 用途：在 MATLAB 中生成图形，他提供了对图形的高级控制
• 基本思想：MATLAB 的每一个可视部分就是一个对象，每个对象都有一个相应的唯一标示符，这就是句柄。
• 作用：通过对句柄图形的操作，就可以对该句柄图形所对应的对象进行控制，比如修改属性，调用其回调过程等。

2.图形对象

• uimenu(界面菜单)
  基础例子
  代码实现

h = figure;
set(h,'unit','normalized','color','default',...
    'position',[0.1 0.1 0.8 0.8],'menu','none',...
    'numbertitl','off','name','GUI 生成菜单');
h1 = uimenu(h,'label','一级菜单');
h2 = uimenu(h1,'label','二级菜单');
h3 = uimenu(h2,'label','三级菜单');
h4 = uimenu(h3,'label','四级菜单');
h5 = uimenu(h4,'label','五级菜单');
h6 = uimenu(h5,'label','六级菜单');
h7 = uimenu(h6,'label','七级菜单');
h8 = uimenu(h7,'label','八级菜单');
h9 = uimenu(h8,'label','九级菜单');

代码解析：

• set(h,
  *‘unit’,‘normalized’,属性
  ‘color’,‘default’,…设置颜色,$default$为默认
  ‘position’,[0.1 0.1 0.8 0.8],位置
  ‘menu’,‘none’,…存在$none$和$figure$两种情况，是否显示菜单
  ‘numbertitl’,‘off’,存在$on$和$off$两种情况，表示默认的名字是否显示的问题
  ‘name’,‘GUI 生成菜单’);自定义名称

效果图

• uicontrol
  用途：用于创建uicontrol图形对象(用户界面控件)，以实现 图形用户界面

简单语句举例

代码

hpop = uicontrol('Style', 'popup',...
'String', 'hsv|hot|cool|gray',...
'Position', [20 320 100 50],...
'Callback', ' setmap');

效果示意：

• uicontextmenu (右键菜单)
  举例

代码

a = figure;
 GUI.bMenu_=uicontextmenu;
 m1 = uimenu(GUI.bMenu_,'Label','Time'); 
 m11= uimenu(m1,'label','up','callback',@time_sortup);
 set(a,'uicontextmenu',GUI.bMenu_);

效果图

3.GUI对象层次结构

• 最下层的每一个基本的对象（影像对象，线条对象等就是我们需要处理的对象）都是基于每一个的坐标系对象的
• 常见的获取句柄的函数
• $gcf$ ：获取当前图形窗口的句柄
  $gca$ ：获取当前坐标轴的句柄
  $gco$ ：获取当前对象的句柄
  $gcbo$ ：获取当前正在调用的对象的句柄
  $gcbf$ ：获取包括正在执行调用的对象的图形的句柄

自定义参数实现

1.设计目的

用户可以在弹出的对话框中，输入任意自定义的参数来实现相关处理的操作

2.调用函数

• 函数调用格式：answer = inputdlg(prompt,title,n lines,def)
• 详细解析：
  answer 字符串单元数组，用于储存用户输入的字符串或字符数
  =inputdlg(prompt, 提示字符串
  title,对话框标题
  n lines,输入最大行数
  def) 认的输入字符串，维数与 prompt 相同
• 举例

代码

prompt={‘阶数：’,’截止频率：’}; 
def={'2','5'}; 
answer=inputdlg(prompt,'请输入：',1,def);
If~isempty(answer) 
a = str2num(answer{1}); 
b = str2num(answer{2}); 
end 
 

运行效果