matlab guide在数字图像处理教学中应用

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1、MATLABGUIDE在数字图像处理教学中应用　　摘要：MATLABGUIDE（GraphicalUserInterfaces，图形用户界面）是为表现MATLAB中的基本功能而设计的演示程序。本文通过对数字图像处理中几个常用的设计例子，开发和利用MATLABGUIDE的教学自动控制系统，展示了MATLABGUIDE在数字图像处理课程辅助教学的优点。Abstract：MATLABGUIDE（GraphicalUserInterfaces）isdesignedforthebasicfunctionofMATLABinthede

2、moprogram.Thispaperanalyzesseveralexamplescommonlyusedindigitalimageprocessingdesign，automaticcontrolsystemdevelopmentandutilizationofMATLABGUIDEteaching，MATLABGUIDEshowsadvantagesintheteachingofdigitalimageprocessing.关键词：MATLABGUIDE；数字图像处理；辅助教学Keywords：MATLABGUID

3、E；digitalimageprocessing；auxiliaryteaching中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1006-4311（2014）03-0184-031简介111.1MATLAB简介MATLAB是Matrix&Laboratory两个词的组合，意为矩阵实验室。是由美国Mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算语言环境。它在数学类科技应用软件中的数值计算方面首屈一指。它将矩阵计算、数值分析、科学数据可视化以及动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于

4、使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，已经经受了用户的多年考验。在欧美发达国家，MATLAB已经成为应用线性代数、自动控制理论、数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等高级课程的基本教学工具；也成为攻读学位的大学生、硕士生、博士生必须掌握

5、的基本技能。在设计研究单位和工业相关部门，MATLAB被广泛地用于研究和解决各种具体工程问题[1]。1.2MATLABGUIDE简介MATLABGUIDE（GraphicalUser11Interfaces，图形用户界面）是MATLAB为表现其基本功能而设计的演示程序。图形用户界面GUIDE，实则是由窗口、菜单、按钮、文字说明、光标等对象构成的一个用户界面。用户通过一定的方法（如鼠标或键盘）选择、激活这些对象，使计算机产生某种动作响应，比如实现计算、绘图等。假如读者所从事的数据分析、求解方程等比较单一的工作，一般不会考虑使

6、用GUIDE辅助工作。但是如果需要向别人提供应用程序，想进行某种技术、方法、效果的演示，想制作一个供反复使用且操作简单的专用工具，那么图形用户界面可能是最好的选择。生成图形用户界面最常见的理由有：①编写函数或开发应用程序供他人使用；②编写一个需多次反复使用的实用函数；③创建一个过程、技术或分析方法的交互式示例。简单来说，图形用户界面的设计应遵循以下三个原则：简单性、一致性及通常性。一般的设计制作步骤包括界面设计和程序实现，具体如下：①分析界面所需要实现的主要功能；②绘画草图，并从使用者的角度来审视草图并修改；③按照构思制作

7、静态界面；④编写界面中动态功能的程序代码，并检查[2]。1.3数字图像处理课程简介11数字图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期。早期的图像处理的目的是改善图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。图像处理中，输入的是质量低的图像，输出的是改善质量后的图像，常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。首次获得实际成功应用的是美国喷气推进实验室（JPL）。他们对航天探测器徘徊者7号在1964年发回的几千张月球照片使用了图像处理技术，如几何校正、灰度变换、去除噪声等方法进行处理，并考虑了太阳位置和月

8、球环境的影响，由计算机成功地绘制出月球表面地图，获得了巨大的成功[3]。一般来讲，对图像进行处理（或加工、分析）的主要目的有三个方面：①提高图像的视感质量，如进行图像的亮度、彩色变换，增强、抑制某些成分，对图像进行几何变换等，以改善图像的质量。②提取图像中所包含的某些特征或特殊信息，这些被提取的特征或信