畢雪華 王超

【摘要】文章介紹了Visual C++作為一種面向?qū)ο筌浖_發(fā)語言的長處、Matlab引擎（Matlab Engine）的特點及其在圖像處理方面的優(yōu)勢，并介紹了一種應(yīng)用VC++ 調(diào)用Matlab引擎本方法實現(xiàn)VC++與Matlab的混合編程，并將該方法應(yīng)用于數(shù)字圖像處理中。

【關(guān)鍵詞】Visual C++；Matlab引擎；圖像處理；混合編程

1.引言

Matlab，具有非常強大的數(shù)值計算、數(shù)據(jù)分析處理、系統(tǒng)分析、圖形顯示甚至符號運算的功能。VC++是當前Windows 下的主要編程語言之一，把Matlab與Visual C++在圖像處理的應(yīng)用中結(jié)合起來，將會大大提高編程效率。本文通過在Visual C++中調(diào)用Matlab引擎的方法進行圖像處理混合編程，這樣既方便了調(diào)用Matlab工具箱中的圖像處理函數(shù)，又精簡了源程序代碼，還保留了Visual C++面向?qū)ο蠹翱梢暬萕INDOWS程序風格和快速處理數(shù)據(jù)的能力，雖然這種方法并不能脫離Matlab環(huán)境獨立運行，但是事實證明：在需要Matlab強大工具箱支持的情況下，這種方法是行之有效的最好解決辦法。

2.方法

2.1 混合編程簡介

Matlab與高級語言接口的方法有很多種，按各種方法要求的環(huán)境不同，分為兩類：一類為需要Matlab環(huán)境支持的調(diào)用方法，這種方法要求系統(tǒng)安裝Matlab環(huán)境，如：調(diào)用引擎函數(shù)庫、使用ActiveX等。另一類是能生成獨立可執(zhí)行程序的方法，這種方法不再需要安裝Matlab環(huán)境，而只需要拷貝部分Matlab的動態(tài)鏈接庫。這類方法如：直接調(diào)用數(shù)學(xué)函數(shù)庫、使用編譯生成的獨立可執(zhí)行代碼等。

2.2 Matlab引擎介紹

Matlab engine提供了一組Matlab API函數(shù)（Application Program Interface），我們通過一種專門的對象類型———Matlab數(shù)組（mxArray）來完成Matlab引擎與Visual C++之間的數(shù)據(jù)交換。我們不必關(guān)心Matlab Engine是如何實現(xiàn)的，只要調(diào)用這些API函數(shù)即可。

3.系統(tǒng)設(shè)計

3.1 Visual C++與Matlab混合編程環(huán)境

3.1.1 Matlab環(huán)境設(shè)置：

Visual C++ 6.0要調(diào)用 Matlab Engine，還需要庫文件的支持，由于采用的是Matlab6.5，它自帶了庫文件，如：libeng.lib libmx.lib libmat.lib libmatlb.lib libmatlbmx.lib 等。需要把它們添加到工程當中。但是如果應(yīng)用Matlab 版本過低 ，則需要將Matlab安裝目錄下＼extern＼include下的libeng.def libmx.def libmat.def 等文件生成相應(yīng)的庫文件。

3.1.2 Visual C++ 6.0設(shè)置

在VC++中創(chuàng)建單文檔、多文檔或者是基于對話框的MFC工程。將上述庫文件libeng.lib libmx.lib libmat.lib libmatlb.lib libmatlbmx.lib 等添加到工程中：Visual C++工程當中project選項→setting選項→link選項卡→添加到Object/library Modules當中去，特別注意：*.LIB中間只能用空格間斷。

設(shè)置Visual C++工具條中的select選項：在tools菜單中選擇select子菜單，然后再directory標簽下添加一個指向c：＼matlab6p5＼extern＼include目錄的include file；再添加一個指向c：＼matlab6p5＼extern＼lib＼win32＼microsoft＼msvc60目錄的library files

在所建立的工程當中添加engine.h matlab.h，在相應(yīng)工程的.CPP中添加#include “engine.h” 和 #include “matrix.h”

3.2 程序?qū)崿F(xiàn)

本程序使用VC++調(diào)用Matlab引擎方法實現(xiàn)圖像處理：圖像濾波、邊緣提取、圖像反色、圖像二值化、圖像變色 。利用圖像反色舉例說明，其他效果實現(xiàn)方法與其類似，只要m文件編寫順利并調(diào)試通過，則實現(xiàn)方法相同。

3.2.1 .m文件編寫

在matlab中很容易能夠編寫出圖像反色的如下程序：

bor=imread（'要顯示的圖片'）；

bor=double（bor）；

[m n r]=size（bor）；

for（k=1：r）

inv（：，：，k）=255-bor（：，：，k）

end

i=uint8（inv）；

imshow（i）

3.2.2 VC++工程代碼編寫

在VC++中創(chuàng)建單文檔、多文檔或者是基于對話框的MFC工程。根據(jù)具體需要，建立工程，加入button控件，設(shè)置button控件的屬性，這里取名ID_rgb。

通過VC環(huán)境從用戶處得到的圖片的文件名是CString型 但是在Matlab工作區(qū)只支持char型的數(shù)據(jù)，所以將CString型轉(zhuǎn)換為char型

通過本軟件圖像處理過程可以看出，在Visual C++中調(diào)用Matlab引擎簡單的幾條語句就可以很方便的對給定的圖像進行各種各樣的處理，如上面所提到的：圖像濾波、邊緣提取、圖像反色、圖像二值化、圖像變色等，由于篇幅所限，僅列部分圖示。由于處理后的圖片是用Matlab打開的，Matlab對顯示的圖片提供了一系列的操作，如圖像的保存、放大、縮小、多角度觀察，在圖片上添加文字等等，而這些要在VC中編程實現(xiàn)，將非常的麻煩。有數(shù)據(jù)顯示，用Matlab與Visual C++ 混合編程代碼長度要比單一Visual C++代碼長度大大縮短，并且運行時間要比單一Matlab語言編程減少許多，運行效率也有很大的提高。雖然引擎方法離不開Matlab環(huán)境，但是還是能夠提供較大的便利。

4.結(jié)論

綜上所述，利用Matlab engine簡單有效的實現(xiàn)在VC++中調(diào)用Matlab的功能，從而實現(xiàn)了圖像的處理。通過這個設(shè)計發(fā)現(xiàn)用引擎方法實現(xiàn)VC++和Matlab混合編程用于圖像處理有非常大的優(yōu)勢，這表明對于一個涉及到圖像處理和操作并在Windows環(huán)境中運行的一個應(yīng)用軟件的開發(fā)，采用VC++和Matlab協(xié)同工作的方法可以大大提高軟件的開發(fā)效率，有利于充分發(fā)揮兩種軟件的自身所具有的獨特的優(yōu)勢，取得很好的效果。

參考文獻

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基金項目：新疆醫(yī)科大學(xué)科研創(chuàng)新基金（編號：XJC201317）。

作者簡介：畢雪華（1982—），碩士，副教授，研究方向：計算機應(yīng)用。