VC調(diào)用matlab工具箱函數(shù)進(jìn)行圖像處理編程

1、VC 調(diào)用matlab 工具箱函數(shù)進(jìn)行圖像處理編程作者： bugzhao E-MAIL：導(dǎo)言： Matlab 是一款強(qiáng)大的科學(xué)計算、仿真、數(shù)據(jù)可視化軟件，其內(nèi)置有豐富的數(shù)學(xué)函數(shù)和眾多實(shí)用的工具箱函數(shù)都是極為寶貴的資源。VC 則是研發(fā)人員編程開發(fā)常用的集成IDE 平臺之一。筆者進(jìn)行計算機(jī)視覺開發(fā)時，往往使用OpenCV 來作為視覺函數(shù)庫。OpenCV 雖然功能強(qiáng)大，但數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且僅看mannual 就要花去開發(fā)人員大量時間。Matlab7.0的推出，則為在VC 中調(diào)用matlab 函數(shù)提供了更便捷的方式。如何在VC 環(huán)境中快捷、方便的調(diào)用matlab 的工具箱函數(shù)呢？在本文中，我將講的是

2、如何將大家所熟悉的matlab 語句直接用于VC 編程環(huán)境。直接給大家做出一個實(shí)例，即用VC 寫出圖像處理編程框架，而調(diào)用matlab 工具箱函數(shù)進(jìn)行canny 邊緣檢測、直方圖均衡和給圖像加噪聲這三個常用的圖像處理過程。跟著文中步驟一步步來做，肯定會成功的。先簡要介紹一下。Matlab Engine 采用Client/Server的方式，通過ActivcX 通道和Matlab 接口來實(shí)現(xiàn)在VC 編程環(huán)境中直接調(diào)用matlab 中的指令，其中最頻繁調(diào)用的函數(shù)是：engEvalSting 。后面將講到此函數(shù)的使用方法。下面我來用step-by-step 的方式來講解一下這個過程。大家跟著做，注意

3、每一個細(xì)節(jié)，肯定就會成功。希望這個例子能把大家?guī)隫C 、Matlab 聯(lián)合編程之門。首先是環(huán)境的設(shè)置。環(huán)境的設(shè)置只需一次，設(shè)置好后以后的編程開發(fā)則可跳過此步驟。在Matlab7.0環(huán)境中，我們先來安裝MCR ，MCR 的路徑在：C:Matlab7toolboxcompilerdeploywin32MCRInstaller.exe 雙擊這個文件，如上圖所示自動安裝好Matlab 組件支持環(huán)境。接下來要在VC 中進(jìn)行設(shè)置。這里假設(shè)我已經(jīng)做好了一個圖像打開平臺（關(guān)于這個平臺的建立請參考）。我們要設(shè)置下面兩個路徑： 接下來在Project->Settings里面設(shè)置一下link 選項： 如上圖

4、所示，在Object/libray modules中輸入：mclmcr.lib libmat.lib libmex.lib libmx.lib libeng.lib接下來我們就可以編寫實(shí)際的程序了。怎么樣，不是很麻煩吧，matlab7比6的版本設(shè)置起來已經(jīng)簡單了不少了：首先來看一下我以前寫的這個圖像處理平臺imagedemo ： 該平臺也實(shí)現(xiàn)圖像的打開、顯示和存儲等基本功能。首先我們在StdAfx.h 的頭部加入include 信息：#include "mclmcr.h"#include "matrix.h"#include "mat.h&qu

5、ot;#include "engine.h" 然后將matlab engine開啟、關(guān)閉觸發(fā)信息寫到構(gòu)造/析構(gòu)函數(shù)中：CImgDemoView:CImgDemoView(/打開matlab 引擎ep=engOpen(NULL;CImgDemoView:CImgDemoView(/關(guān)閉引擎engClose(ep;接下來在ImageDemoView.cpp 中編寫菜單響應(yīng)代碼。下面代碼以調(diào)用matlab7.0中image processing toolbox的canny 邊緣檢測函數(shù)為例講解一下：/調(diào)用matlab 圖像處理工具箱的canny 邊緣檢測void CImgDemo

6、View:Oncalliptoolboxcanny(int i,j;unsigned char *lpSrc;CImgDemoDoc* pDoc = GetDocument(;ASSERT_VALID(pDoc;if(pDoc->m_hDIB = NULLreturn ;LPSTR lpDIB = (LPSTR :GlobalLock(HGLOBAL pDoc->m_hDIB;LPSTR lpDIBBits=:FindDIBBits (lpDIB;/讀取圖像寬高int cxDIB = (int :DIBWidth(lpDIB; / Size of DIB - xint cyDIB

7、= (int :DIBHeight(lpDIB; / Size of DIB - ylong lLineBytes = WIDTHBYTES(cxDIB * 8; / 計算圖像每行的字節(jié)數(shù)/分配一臨時存儲空間unsigned char * temp=new unsigned charcxDIB*cyDIB*sizeof(unsigned char;/先將圖像讀入臨時緩沖區(qū)temp 以便于后期送入matlab 引擎進(jìn)行處理/每行for(i = 0; i < cyDIB; i+/ 每列for(j = 0; j < cxDIB; j+/ 指向DIB 第i 行，第j 個象素的指針lpSrc

8、 = (unsigned char*lpDIBBits + lLineBytes * (cyDIB - 1 - i + j;tempj*cyDIB+i=(*lpSrc;mclInitializeApplication(NULL,0;/定義matlab 可以識別的矩陣作為輸入和輸出mxArray * input=NULL,* output=NULL;/為其分配內(nèi)存空間input=mxCreateNumericMatrix(cyDIB,cxDIB,mxUINT8_CLASS,mxREAL;output=mxCreateNumericMatrix(cyDIB,cxDIB,mxUINT8_CLASS,

9、mxREAL;/將temp 區(qū)數(shù)據(jù)賦給matlab 可以識別的矩陣形式memcpy(unsigned char *mxGetPr(input,(unsigned char *temp,cxDIB*cyDIB* sizeof(unsigned char;/將輸入input 和輸出output 與matlab 中變量關(guān)聯(lián)engPutVariable(ep,"input",input;/調(diào)用matlab 工具箱函數(shù)進(jìn)行canny 邊緣檢測/注意要使用im2uint8將二值邊緣圖像轉(zhuǎn)換為uint8格式engEvalString(ep,"output=edge(input,

10、'canny'output=im2uint8(output;"output=engGetVariable(ep,"output"/提取變量/將邊緣檢測的結(jié)果傳回臨時緩存區(qū)tempmemcpy(unsigned char *temp,(unsigned char *mxGetPr(output,cxDIB*cyDIB* sizeof(unsigned char;/將臨時緩沖區(qū)temp 數(shù)據(jù)寫入圖像/每行for(i = 0; i < cyDIB; i+/ 每列for(j = 0; j < cxDIB; j+/ 指向DIB 第i 行，第j 個

11、象素的指針lpSrc = (unsigned char*lpDIBBits + lLineBytes * (cyDIB - 1 - i + j;(*lpSrc=tempj*cyDIB+i;/釋放內(nèi)存mxDestroyArray(input; input=0;mxDestroyArray(output; output=0;mclTerminateApplication(;/刷新客戶區(qū):GlobalUnlock(HGLOBAL pDoc->m_hDIB;Invalidate(TRUE;我想大家通過看上面這段代碼的注釋就已經(jīng)對這個過程有了一個基本認(rèn)識了。我再總結(jié)一下該類代碼的編寫思路：首先獲取當(dāng)前文檔以得到圖像的指針和寬、高等信息；然后將圖像像素數(shù)據(jù)賦值到一個緩沖區(qū)存放，并把此緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳遞給mxArray 格式的內(nèi)存空間；接下來打開engine ，把mxArray 格式的數(shù)據(jù)跟engine 工作區(qū)中的變量相聯(lián)合。到此為止，我們就可以利用engEvalString 來調(diào)用matlab 的各種函數(shù)來進(jìn)