基于Matlab GUI的常见图像处理算法实现

刘付桂兰

摘要：在社会信息化高速发展的今天，我们的身边被各种各样的信息包围着，人们在种类繁杂的各类信息中努力寻找属于自己的有用信息，从而使自己以更快的步伐追赶时代的潮流，以防被时代淘汰。随着计算机技术的发展，数字图像处理技术广泛地被应用至社会各个领域，图像处理则成为一门学科。MATLAB又称矩阵实验室，具备强大的矩阵运算能力，非常适用于图像处理。本文通过实例分析，重点介绍了基于Matlab GUI的常见图像处理算法实现。

关键词：MATLAB;平滑处理;图像增强

科学技术的不断发展，数字图像处理技术应用需求激增，前景空前广阔，技术本身也得到了迅速的发展。数字图像处理已经成为认识和改造世界的重要手段，成为人类生产和生活当中必不可少的部分。

1 用户界面的创建

1.1 创建一个GUI的界面

首先打开matlab 软件，在创建界面之前首先选择工作路径，点击搜索栏旁边的白色文档按钮，选择对应你需要储备本次设计的路径，在界面选项栏点击guide按钮可以直接进行gui界面的选择，同时也可以在语句框里输入guide同时也可以弹出如图1界面，进行一个gui的用户创建。

弹出对话框，其中会有两个选项，一个是创建新的gui，另一个是读取之前存储的gui的设计。本次为第一次创建则是点击第一个选项，创建新的gui.点击borse可以对文档进行更名，方便后面查找文件。

点击确认后，弹出两个窗口，左边窗口为设计的基本窗口，右边的是程序的窗口。通过设计的窗口，几乎可以实现任何的设计，通过程序窗口来决定设计如何运作。接下来进行界面的基本设计，对旁边的选项按钮进行一系列的搭建，就能完成我们需要的设计。

1.2 用户图像的读取

按照系统的需求分析，需要先建立一个可以解决图像显示和读取的功能模块，以及对图像进行筛选，图像显示以及图像保存等处理，最后将经过处理后的图像在GUI里进行显示。

本模块详细设计中，添加相应组件时一定要考虑组件的类型，要添加相应功能按钮以实现图像的显示和读取，还要添加“文件”菜单并添加子菜單以实现“新建”“打开”“保存”和“退出”功能等。具体模块框图如图5所示：

完成基本设计后，右键点击按钮组件，也就是编辑后的“读取图片”按钮，选择callback，当用户触发程序设计时，在按下一个pushbutton或者拖动一个进度条按钮时，所要执行的字符功能。点击进去后进行程序函数设计界面，如下图6。

2 图像的基本处理方式

2.1图像的边缘检测模块

1）基本原理

本实验的主要目的是对图像的边缘进行提取，通过对图像边缘的分析来解构图像的特征。

在边缘检测当中，主要是提取图像中不连续部分的特征，然后根据闭合的边缘来确定区域。而在区域划分中，则把图像分割成各个特征相同的区域，各区域之间的边界即为边缘。因为边缘检测方法无需将图像逐个像素进行分割，故其更适用于大图像的分割。接下来开始进行具体的操作，操作：点开matlab软件，输入或者点击GUIDE，弹出对话框后，点击读取历史文档，从而进行操作，如图7。

2.2直方图处理模块

根据系统的需求分析和总体功能设计，本模块需解决图像的显示和读取，直方图的显示，包括对图像进行直方图均衡化、统计等处理，还包括最后的输出。

总体而言，本模块功能设计应包括4个部分，一是选择图像和直方图显示部分;二是直方图处理方式的选择部分;三是处理后图像及其直方图显示部分;四是处理后图像的输出、保存部分。具体模块框图如图9所示。

本次设计新增组件popumenu，GUIDE中右键popmenu控件，将属性 Value的默认值改成 3，弹出式菜单有两种方式，一种就是你直接双击控件，弹出属性框，在string属性中填写下拉菜单的内容，没有内容请用回车分开，另一种就是在M文件中的open函数中。

3 matlab GUI 设计一个学生成绩查询系统

3.1 学生成绩查询界面设计

（1）目的

以某个班级某个学生作为研究者，导入一个txt文件内容，设计一个GUI的仿真设计，实现以下功能。

①显示这个班级5个人的个人信息和3个科目;

②查询到5个人对应3个科目的成绩情况。

实现方法

①利用Matlab语言编写程序和GUI设计系统对话框;

②利用matlab函数实现图像处理的数据统计。

（2）设计内容及步骤

打开Matlab建立新的GUI界面，添加需要的控件对象，添加需要的按钮组件，和菜单控件。主要是创建一个listbox来显示学生的姓名，创建三个text来显示目标学生的对应三个科目，创建一个text显示目标学生的成绩显示。初始text组件只能显示一行字，需要右键点击MAX选项，对于‘radiobutton和‘listbox是用户所能选择的最大值，必须比Min的值要大，默认为一，即只能显示一栏，对于‘edit型组件，max-min<=1只能进行单项选择，max-min>=1，即可进行多项选择。故将max的值填5，将列表最大值改到学生的人数也就是5，同样listbox也许要同样对Max选项进行同样的调整最大人数的操作，也增加到对应的5个学生，如图11。

3.2 matlab GUI 学生成绩查询程序设计

创建一个txt文件“chengji”，主要是为了让matlab GUI 读取txt文件，来导入一些信息，在平时的生活工作中，我们也会需要将一些文本档的内容进行编辑，这里添加GUI的组件设计，就是为了实现，一个完整的学生成绩查询系统。编辑内容如下：