基于MATLAB-GUI的数字图像处理

jquave · 发表于 2022-5-11 08:45

概述

图形用于界面（Graphical User Interfaces，GUI）是提供人机交互的工具和方法。GUI是包含图形对象（如窗口、图标、菜单和文本）的用户界面。以某种方式选择或激活这些对象时，通常会引起动作或者发生变化。一个设计优秀的GUI能够非常直观的让用户知道如何操作MATLAB界面，并且了解设计者的开发意图。MATLAB的GUI为开发者提供了一个不脱离MATLAB的开发环境，有助于MATLAB程序的GUI集成。这样可以使开发者不必理会一大堆烦杂的代码，简化程序，但是同样可以实现向决策者提供图文并茂的界面，甚至达到多媒体的效果。可以说MATLAB提供了一个简便的开发环境，可以让开发者快速上手，提高了开发者的工作效率。

完成任务

所谓的GUIDE就是图形用户界面开发环境（Graphical User Interface Development Environment），它向用户提供了一系列的创建用户图形界面的工具。这些工具大大简化了GUI设计和生成的过程。通过GUIDE完成一下任务：
1）用户可以通过菜单栏和按钮进行图像的读取,保存与退出。
2）设计图形用户界面，让用户能够通过按钮对图像进行灰度变化变成灰度图。
3）通过滑块，用户可以对图像的亮度进行调整
5) 通过按钮，用户可以查看图片的直方图。
6）能对图像加入各种椒盐噪声，并通过滤波法去除。
7）通过选项，用户可以查看图片的边缘检测图，界面中可供选择的检测方式有roberts、sobel、prewitt、log、canny五种，当用户选择orginal时显示原图。
三．设计过程
  1.总体设计
通过GUIDE向导完成界面功能的布局，根据所需完成功能用户界面布局如下图1。

图1用户功能界面

2.控件设计及程序实现
  2.1 打开图片，保存图片，退出。拖拽三个个按钮放在合适的位置，双击按钮修改字体大小、颜色等，在function Open_Callback(hObject, eventdata, handles)函数下添加如下程序即可完成打开图片控件功能。
[filename,filepath]=uigetfile({&#39;*.bmp;*.jpg;*.png;*.jpeg;*.tif;*gif;*Image files&#39;},&#39;&#39;);
if isequal(filename,0)| |isequal(filepath,0)
return;
end
str =[filepath,filename];
x=imread(str);
axes(handles.axes1)
imshow(x);
在function Save_Callback(hObject, eventdata, handles)函数下添加如下程序即可完成保存图片控件功能。
global b
new_f_handle=figure(&#39;visible&#39;,&#39;off&#39;);
new_axes=copyobj(handles.axes2,new_f_handle); set(new_axes,&#39;units&#39;,&#39;default&#39;,&#39;position&#39;,&#39;default&#39;);
[filename,pathname fileindex]=uiputfile({&#39;*.jpg&#39;;&#39;*.bmp&#39;;&#39;*.png&#39;},&#39;save picture as&#39;);
if ~filename
return
else
file=strcat(pathname,filename);
switch fileindex
case 1
         print(new_f_handle,&#39;-djpeg&#39;,file);
      case 2
         print(new_f_handle,&#39;-dbmp&#39;,file);
      case 3
         print(new_f_handle,&#39;-dpng&#39;,file)
end
end
delete(new_f_handle);
在function Exit_Callback(hObject, eventdata, handles)函数下添加如下程序即可完成退出控件功能。
clc
close all
close(gcf)
clear

图2.1 打开一幅图
2.2.灰度变换按钮。
先读取一幅图片显示在左边区域，通过按钮将灰度图显示在右边域。
在function Rgb2gray_Callback(hObject, eventdata, handles)函数下添加如下代码即可完成灰度变化功能。
global x
axes(handles.axes2)
y=rgb2gray(x);
imshow(y);

图2.2 灰度变化图
2.3 图像增强。
  先读取一幅图片显示在左边区域，通过按钮将灰度图显示在右边域。可通过按钮“图像增强”或者滑块改变改变图像的强度。
在function Increase_Callback(hObject, eventdata, handles)函数下添加如下代码即可完成图像增强按钮
global x
x1=imadjust(x,[0.3 0.7],[0 1],0.5);
axes(handles.axes2)
imshow(x1);

图2.3.1图像增强
在function Untitled_4_Callback(hObject, eventdata, handles)函数下添加如下代码即可完成图像增强滑块
global x
value = get(handles.slider, &#39;Value&#39;);
x1=imadjust(x,[0.3 0.7],[0 1],&#39;value&#39;);
axes(handles.axes2)
imshow(x1);

图2.3.2改变滑块图像
2.4 噪声抑制按钮
通过打开图片按钮打开一幅图片显示在左边区域，当用户点击噪声抑制时左边图显示家了椒盐噪声的图，右边区域显示噪声滤除后的图。在function Noise_Callback(hObject, eventdata, handles)函数下添加如下代码即可完成。
global x
global p
y=rgb2gray(x);
p = imnoise(y,&#39;salt & pepper&#39;,0.1); %加10%的椒盐
axes(handles.axes1);
imshow(p);

g=medfilt2(p);
axes(handles.axes2);
imshow(g);

图2.4 噪声抑制效果图
2.5 统计直方图按钮
先读取一幅图片显示在左边区域，通过按钮将灰度图显示在右边域。用户通过该按钮显示图片的统计直方图。在function Compression_Callback(hObject, eventdata, handles)函数下添加如下代码即可完成。
global x
h=rgb2gray(x);
axes(handles.axes2);
imhist(h);

图2.5 直方图显示
2.6 边缘检测选择
先读取一幅图片显示在左边区域，通过按钮将灰度图显示在右边域。
用户选择选择不同的边缘检测方式，右侧显示不同的边缘图。
在function SlectchangeFuc_SelectionChangeFcn(hObject, eventdata, handles)函数下添加如下代码即可实现。
global x
global b
str=get(hObject,&#39;string&#39;);
axes(handles.axes2);
y=rgb2gray(x);
dx=double(y);
switch str
case&#39;Roberts&#39;
            R=edge(dx,&#39;roberts&#39;);
            imshow(R);
   case&#39;Sobel&#39;
         S=edge(dx,&#39;sobel&#39;);
         imshow(S);
   case&#39;Prewitt&#39;
         P=edge(dx,&#39;prewitt&#39;);
         imshow(P);
   case&#39;Log&#39;
         L=edge(dx,&#39;log&#39;);
            imshow(L);
   case&#39;Canny&#39;
            C=edge(dx,&#39;canny&#39;);
            imshow(C);
   case&#39;Orginal&#39;
            imshow(y);
end

图2.6.1 Robrets检测

图2.6.2 Soble检测

图2.6.3 Canny检测

图2.6.4 Log检测

图2.6.5 Perwitt检测

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