我简单介绍一下我要处理和识别的图像:
图像连接:http://blog.edu.cn/UploadFiles/2006-4/42844059.bmp
http://blog.edu.cn/UploadFiles/2006-4/42861720.bmp
http://blog.edu.cn/UploadFiles/2006-4/42326878.bmp
这是原子发射光谱的图像,对于明暗相间的谱线来说,感兴趣的只是谱线的相对位置,但是实际拍摄的时候,整幅图像可能左右移动,大体情况就是如此。现请教大家两个问题:1.图像处理的顺序问题
对比度增强,灰度化,滤波,边缘提取,二值化等这些处理的步骤是固定的么,还是按自己的图像来说
至于算法,大家有什么比较好的建议么2.图像识别算法
对二值化后的图像进行识别判断(与标准的图像比对),
总体想法:先将图像数据读入数组中,再比对
首先,需要先将图像翻转至谱线竖直(有可能歪斜),这个算法怎么实现呢?
然后,就是将数据读入到数组中,这个比对的算法又如何呢,相关运算,卷积运算,大家给点意见吧
图像连接:http://blog.edu.cn/UploadFiles/2006-4/42844059.bmp
http://blog.edu.cn/UploadFiles/2006-4/42861720.bmp
http://blog.edu.cn/UploadFiles/2006-4/42326878.bmp
这是原子发射光谱的图像,对于明暗相间的谱线来说,感兴趣的只是谱线的相对位置,但是实际拍摄的时候,整幅图像可能左右移动,大体情况就是如此。现请教大家两个问题:1.图像处理的顺序问题
对比度增强,灰度化,滤波,边缘提取,二值化等这些处理的步骤是固定的么,还是按自己的图像来说
至于算法,大家有什么比较好的建议么2.图像识别算法
对二值化后的图像进行识别判断(与标准的图像比对),
总体想法:先将图像数据读入数组中,再比对
首先,需要先将图像翻转至谱线竖直(有可能歪斜),这个算法怎么实现呢?
然后,就是将数据读入到数组中,这个比对的算法又如何呢,相关运算,卷积运算,大家给点意见吧
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仅仅是一点点建议!!!
模板具体该怎么建呢
再详细点呗我现在能想到的很简单,二值化之后的图像见 http://blog.edu.cn/UploadFiles/2006-4/43910444.bmp
就是把000111(0为黑,背景;1为白,图像)的数据存入一个数组,也就是这幅图像的所有信息,进行相关运算,相关系数大则为同一幅图。
相关运算大家做过么?
或者别的想法也好,期待中...
空间的信号强度叠加,颜色显示看起来和谱线差不多。也可能我理解错了,希望有帮助
我的界面和数据输入什么的都是用VB做的,再用Matlab处理可能不现实,倒是想过VC,可是一来没用过,二来觉得可能会很麻烦,所以作罢
其实我这个图像比较,就是模式识别的东西,以前没做过多谢大家的参与,期待着下一位的参与 :)
http://www.yesky.com/348/1896848.shtml
要实现两副图像是否一致的判断,先把图像作灰度处理,然后“对齐”两副图像,将边缘提取出来的上下两个平行的边和突出的三角作为基准来对齐(典型图片:http://blog.edu.cn/UploadFiles/2006-4/42844059.bmp),就是将图像作倾斜校正,然后作差运算或者同或、异或运算,大家觉得如何?
倾斜校正这个算法怎么实现呢,给点意见吧:)
然后画彩色也可以的,渐变很好。
具体的方法我不记得了,肯定能找到。
vb我实在不知道怎么弄。
但是会不会影响速度呢vb的图像处理也很简单,只是现在的模式识别的问题,搞的我无从下手
还有二值化域值的自适应算法,有做过的么,我现在都是给定的域值,觉得这样不保险。
我这个是要做成成品的
就是说单机只带这一个应用程序,开机就进入界面的那种
要是又vb又matlab的该如何做呢这种方案的可行性如何,库之间的调用不会很费时么一头雾水了,高手指点一下阿
关键词: VB VC++ MATLAB DLL 编译 MATLAB Add-in
MATLAB是MathWorks公司开发的科学计算环境,具有强大的计算绘图能力,提供大量的函数库、工具箱,几乎涵盖了所有的工程计算领域,被誉为“演算纸”式的工程计算工具。但是MATLAB语言是一种解释执行的脚本语言,运算速度较慢是一个比较突出的问题。
Visual Basic作为一门易学易用的编程语言,受到很多工程技术人员的青睐,其执行速度相对较快,界面友好。因此实现VB与MATLAB混合编程,可以为科研工作和工程应用提供有力的技术支持。
1 基本思路及实现方法
MATLAB提供了与C++、Fortran的程序接口,并没有提供直接与VB的接口。目前VB与MATLAB混合编程方面主要使用以下一些方法:
(1)在VB中通过调用MATLAB的引擎(Engine)接口,使用Windows的OLE或ActiveX通道与MATLAB通信。通过Object.ExecuteMATLAB语句在程序中直接使用MATLAB提供的函数库和图形库。这种方法可以较快地编写出程序;但在调用引擎时,会在后台启动一个MATLAB进程,影响程序运行速度,占用内存。
(2)通过使用嵌入VB的矩阵函数库MatrixVB的方法。MatrixVB是由原MathTools公司开发的第三方插件,利用与MATLAB相似的函数、语法嵌入到VB中,可以象使用VB的函数、命令一样使用MATLAB函数。这种方法语法和函数使用比较简单,编程效率很高,几乎完全融入VB语言,特别对图形的处理非常方便,弥补了其他方法在图形处理上的弱点。安装后,只需在打开的工程中添加MatrixVB库即可(在工程->引用对话框中选中MMatrix)。但由于其仍然采用解释执行,执行效率较低,实时运算难以实现。
(3)借助Visual C++与MATLAB的接口,将MATLAB的程序文件(.M)编译为动态链接库(.DLL),VB在代码中调用生成的.DLL中的函数,实现算法,便于用户脱离MATLAB环境使用。由于算法部分采用C++语句,运行速度较快,可应用于实时运算。这种方法对开发者在设置和编程上有一定要求,本文将详细阐述具体实现步骤。其基本思路如图1所示。
第一步,编写M文件。在MATLAB中打开Editor,按照MATLAB程序格式输入代码,实现算法,调试成功。注意:M文件必须以Function开始,避免在VC++中出现转换错误。
第二步,使用MATLAB6.0新提供的编译插件MATLAB Add-in在VC++中转换为C文件。在转换前做好MATLAB与VC++的接口连接。步骤如下:
•在MATLAB中运行“mex -setup”,选择Microsoft Visual C/C++ version 6.0选项,安装MATLAB Add-in文件到VC++目录,确认;接着运行“mbuild -setup”,选择Microsoft Visual C/C++ version 6.0作为本地默认编译器;然后在MATLAB下运行“cdprefdir”和“mccsavepath”命令,MATLAB Add-in可以脱离MATLAB环境找到MATLAB路径。
•在VC++中选择“工具tools->定制(customize)->附加项和宏文件Add-ins and Macro Files页”,选中“MATLAB Add-in”。这样,在VC++工具栏出现MATLAB Add-in图标,在VC++新建工程对话框中会出现“MATLAB Project Wizard”。至此连接工作完成。
•打开VC++,在新建工程中选择“MATLAB Project Wizard”,按照提示,选择“Shalled M-dll”,输入M文件位置,VC++开始转换。如果M文件没有错误,在工程文件夹中会生成一系列.C文件。其中与M文件同名的.C文件即为转换的C代码。
第三步,编译DLL文件(强烈建议不要对刚刚生成的C代码作任何修改)。选择“编译”菜单,构建.DLL文件,在文件夹中会生成与工程名相同的DLL文件。
第四步,在VB中调用DLL文件。在第二步生成的C代码中找到所要的接口函数,注意大小写,记下函数名。在VB中使用Declare语句声明这个函数。在窗体的“通用-声明”输入如下语法:
Declare Function /Sub <函数名> Lib “<dll文件名>”Alias “<函数名>” <参数表> as <type>(具体语法可参看VB使用手册)。
在程序代码中直接调用声明的函数即可。需要注意的是函数调用过程中的参数传递问题。由于VB和C的数据类型以及参数传递形式不太一样,传递不当,可能会造成调试困难。特别是MATLAB中用到的大量矩阵(数组)参数,调用需十分当心。本文在下面例子中采用文件方式传递参数,利用VB和MATLAB的文件读写功能传递数组参数,对于实时性要求不高的应用,可以方便稳妥地实现数据传递。
2 应用举例
在VB中利用随机数生成16个10以内的整数,作为一个信号序列,利用MATLAB的快速傅立叶变换函数(FFT())对序列进行变换,再将变换结果传递回VB,并显示在窗体上。
在MATLAB中编辑好M文件(test.m),实现读取序列文件及FFT并写回序列文件,调试成功。代码如下:
function t
fid=fopen't.txt''rt+' %以读写文本方式打开
文件
acount=fscanffid'%d' %文件以整数格式读入
矩阵a
m=fftacount %FFT运算
frewindfid %文件指针指向文件头
fprintffid'%f\n'm %向文件写入矩阵m
fclosefid
按照前述步骤在VC++中转换为test.c文件,找到接口函数,本例为mlfTest()。
void mlfTest(void){
mlfEnterNewContext(0,0);
Mtest();
mlfRestorePreviousContext(0,0);
}
编译生成test.dll文件。
在VB中生成随机序列并写入文件:
Private Sub Command1_Click()
Randomize
Dim i As Integer
Dim a As Integer
Dim b As String
Text1.Text = ″″
Open App.Path & ″\t.txt ″ For Output As #1
For i = 1 To 16
a = Int(10 * Rnd)
Print #1, LTrim(a)
b = b & Str(a) & Chr(13) & Chr(10)
Next i
Text1.Text = b
Close #1
End Sub
声明mlfTest()函数:
Private Declare Sub mlfTest Lib ″G\test\dll\dll.dll″
调用该函数的事件代码:
Private Sub Command2_Click()
MlfTest '调用函数
End Sub
本例中未向函数传递参数,也无需函数返回运算结果,故采用调用子程序过程(Sub)方式直接调用。结果由VB读取文件获得:
Private Sub Command3_Click()
Dim str1 As String
Dim str2 As String
Text2.Text = ″″
Open App.Path & ″\t.txt″ For Input As #1
Do While Not EOF1
Line Input #1 str1
str2 = str2 & str1 & Chr(13) & Chr(10)
Loop
Text2.Text = str2
Close #1
End Sub
本例在Windows XP、VB6.0、VC++6.0、MATLAB6.5下调试通过。VB与MATLAB的混合编程,可以脱离MATLAB环境运行,有利于程序发布及使用。通过二者结合,减少了设计算法的时间,降低了编程难度,同时兼顾了代码安全和界面友好。程序界面如图2所示。
一、借助 ActiveX部件
Microsoft把所有以COM为基础的技术统称为ActiveX技术。自动化是大多数ActiveX技术的基础,它可使解释性的宏语言(如VB)能够 在不了解应用程序实现细节的情况下控制自动化对象。Matlab实现了ActiveX自动化服务支持,在VB下通过ActiveX自动化接口可将 Matlab作为Visual Basic语言的一个ActiveX部件调用。
Matlab ActiveX自动化服务的功能主要包括在Matlab工作空间执行Matlab命令,以及直接从工作空间存取矩阵等,下面列出了Matlab自动化服务 支持的几个主要方法,其参数和返回值的类型采用ActiveX自动化协议所定义的与语言无关的类型描述:
● BSTR Execute([in] BSTR Command);
BSTR表示宽字符串类型,它与VB存储字符串所采用的数据格式相同。该方法接收字符串命令并在Matlab中执行,将结果以字符串形式返回。
● void GetFullMatrix([in] BSTR Name,[in] BSTR Workspace,[in, out] SAFEARRAY(double)* pr,[in, out] SAFEARRAY(double)* pi);
该方法从指定的工作空间检索一个完整的一维或二维的实型或虚mxArray,其实部和虚部被分别存放到两个单独的Double型数组中。
● void PutFullMatrix([in] BSTR Name,[in] BSTR Workspace,[in] SAFEARRAY(double) pr,[in] SAFEARRAY(double) pi);
该方法将一个mxArray放入指定的工作空间。各参数的含义及调用方法与GetFullMatrix方法类似。
示例代码如下:
Dim Matlab As Object ’声明对象
Dim MReal1(5,5) As Double
’声明存放实部的Double型数组
Dim MImag() As Double
’声明存放虚部的Double型数组
Set Matlab=CreateObject(“Matlab.Application”) ’初始化对象
Matlab.Execute(“a=hilb(5)”)
’执行Matlab命令
Call Matlab.GetFullMatrix(“a”,“base”,MReal1,MImag)
’将结果分别存入实部、虚部数组
二、借助DDE技术
DDE(Dynamic Data Exchange)允许Microsoft Windows应用程序通过交换数据实现彼此间的通信。应用程序间彼此通信要先建立一个DDE会话,对会话进行初始化的应用程序称为客户端 (Client),对Client端作出响应的应用程序称为服务器(Server)。图1描述了Matlab作为服务器时与其他应用程序的通信机制。 图1 借助DDE时应用程序通信机制
图1 借助DDE时应用程序通信机制
其中,DDE功能函数既可以由应用程序提供,也可以由Matlab引擎库提供。
初始化会话时,客户端应用程序必须指定两个参数service name(服务器应用程序的名称)和topic(会话主题)。
下面的示例说明了VB与Matlab建立并完成DDE会话的全过程:
说明: TextInput是输入文本框,TextOutput是输出文本框。在TextInput中输入Matlab命令回车后,由Matlab在后台执行并将结果返回给TextOutput显示。
Sub TextInput_KeyPress(KeyAscii As Integer)
If KeyAscii = vbKeyReturn then
’初始化TextInput与Matlab间的DDE会话
TextInput.LinkMode = vbLinkNone
TextInput.LinkTopic = “MATLAB|Engine”
TextInput.LinkItem =“EngEvalString”
TextInput.LinkMode = vbLinkManual
szCommand = TextInput.Text
’执行Matlab命令
TextInput.LinkExecute szCommand
TextInput.LinkMode = vbLinkNone
’初始化TextOutput与Matlab间的DDE会话
TextOutput.LinkMode = vbLinkNone
TextOutput.LinkTopic = “MATLAB|Engine”
TextOutput.LinkItem =“EngStringResult”
TextOutput.LinkMode = vbLinkManual
’返回执行结果并显示
TextOutput.LinkRequest
TextOutput.LinkMode = vbLinkNone
End If
End Sub
三、通过M文件
Matlab产生的M文件不能直接在VB中调用,可利用mcc将M文件直接编译成.EXE文件,然后在VB中声明下面三个API函数,最后使用Shell命令即可实现VB与Matlab的无缝集成。
1. 用mcc生成独立的外部应用程序。可使用如下两种命令:
mcc -p file.m 或 mcc -m file.m
2. 在VB中声明调用的三个API函数:
● Declare Function WaitForSingleObject Lib “kernel32”(ByVal hHandle As Long, ByVal dwMilliseconds As Long) As Long
● Declare Function CloseHandle Lib “kernel32”(ByVal hObject As Long) As Long
● Declare Function OpenProcess Lib “kernel32”(ByVal dwDesiredAccess As Long, ByVal bInheritHandle As Long,ByVal dwProcessId As Long) As Long
3. 示例代码:
Dim lTask As Long, lret As Long, lHandle As Long
’执行file.exe文件
lTask = Shell(“file.exe”, vbNormalFocus)
lHandle = OpenProcess(SYNCHRONIZE, False, lTask)
’等待进程执行完毕
lret = WaitForSingleObject(lHandle, INFINITE)
lret = CloseHandle(lHandle)
’ file.exe文件执行完毕后,继续执行应用程序
……
通过以上编码,应用程序可以在执行过程中调用.EXE完成特定的计算或图形功能后,再继续其执行过程,从而实现与Matlab的集成。
四、引入MatrixVB
MatrixVB是MathWorks针对VB提供的一个Matlab库,它提供了600多个函数,包括基本的数学运算和功能强大的信号处理、线性代数、 串运算及图形图像处理功能等,为VB提供了强大的功能扩展。在VB中使用该数学工具包可避免重复性劳动,从而减少开发人员实现算法和界面设计的困难。
MatrixVB是一个独立的产品(可以从www.mathworks.com得到),其使用十分方便。MatrixVB安装完成后,只需在VB工程中引用Mmatrix即可。
示例代码如下:
说明: 工业生产中经常需要对采集到的原始信号进行分析,并对分析结果进行实时的图形化显示,下面通过在VB中引用Mmatrix来实现这一功能。代码如下:
Dim ax as Variant ’声明坐标轴
Private Sub Form_Resize()
vbrefresh ax ’刷新坐标轴
End Sub
Private Sub Form_Load()
ax = vbaxes(Form1.hWnd)
’将坐标轴置于窗体
Call Form_Resize
End Sub
Private Sub Command1-Click()
Dim I,C As Matrix ’声明向量
Dim m As Integer
’从数据库中取原始信号存入一维向量I,取其对应的碳含量存入一维向量C
’m为向量I、C的元素个数
Call Icheck ( I , C , m )
’调用校正函数
End Sub
Private Sub Icheck (I As Variant, C As Variant, ByVal m As Integer)
Dim II,CC,Z As Matrix
Dim a0,a1,a2 As Double
II = zeros(m,1)
CC = zeros(m,1)
II(colon(1,m)) = I(colon(1,m))
CC(colon(1,m)) =C(colon(1,m))
’多项式拟和求解
Z = polyfit ( II, CC, 2 )
’2 说明用二项式拟和
a0= Z.r1(1) ’a0为二次项系数
a1= Z.r1(2) ’a1为一次项系数
a2= Z.r1(3) ’a2为0次项系数
Clear axes ’清除坐标轴
T = Sort ( II )
’对原始信号排序,以确定作图区间
J = Linspace (T(1).r1(1),T(1).r(m),20)
’横坐标向量
Cuv = plus (plus (times (a0,times (X,X) ),
times (a1,X) ),a2) ’纵坐标向量
Tmp = plot (J,Cuv) ’绘制曲线
Hold (“on”)
Tmp = plot (II, CC,“r.”) ’绘制点
Hold (“off”)
End Sub
执行以上代码,结果如图2所示: 总 结
以上几种方法对于Matlab与VB的集成都是行之有效的,但在实际应用中究竟采用哪一种方式应视具体情况而定。前两种方式比较适合 Client/Server模式,后两种方式则应视应用系统的具体要求来做选择,相比较而言,借助M文件在执行效率上略高一筹,而引入MatrixVB在 使用上更为方便。总而言之,Matlab与VB集成可大大提高开发效率,对于解决工程问题是十分有意义的。 图见:
http://www.ccw.com.cn/htm/app/aprog/01_12_21_2.asp
有问题go:
http://www.dytrol.com
多谢多谢
今天下了个MatrixVB,正在学习中,不懂还要来麻烦大家的 :)
可惜小妹才疏学浅,MatrixVB对于矩阵的运算是没问题的
可惜的是模式识别的算法一直没啥进展
搞得我头都大:(我现在就想把两幅图像“对齐”了
通过读入图像的数据来实现
大家再来说说看法吧