MATLAB GUI设计（基础）

一、目的和要求

1、熟悉和掌握MATLAB GUI的基本控件的使用及属性设置。

2、熟悉和掌握通过GUIDE创建MATLAB GUI的方法。

3、熟悉和掌握MATLAB GUI的菜单、对话框及文件管理框的设计。

4、熟悉和掌握MATLAB GUI的M文件编写。

5、了解通过程序创建MATLAB GUI的方法。

二、内容和步骤

MATLAB提供了可视化的图形界面开发环境，方便地实现用户界面的设计。

1、设计一个能够根据用户选择，显示正弦波、矩形波、锯齿波的GUI界面。

(1)设计界面。通过MATLAB菜单栏，依次选择Flie→New→GUI，打开GUIDE Quick Star界面，选择Blank GUI创建一个空白界面。

(2)设置控件属性，如下图所示。

控件名称	String属性	Tag属性
静态文本	显示函数
坐标轴	（默认）	（默认）
按钮	正弦函数、矩形函数、锯齿函数	fun1、fun2、fun3

(3)编写回调函数。选中“正弦函数”按钮，单击右键选择“查看回调”→Callback，进入M文件中回调函数的编辑，系统会自动生成一个空的fun1_Callback函数，该步骤表示当鼠标单击该按钮时，在坐标轴控件中会显示正弦函数，编写代码如下：

同理，对“矩形函数”按钮和“锯齿函数”按钮的Callback函数编写如下代码：

单击.fig文件工具栏中的运行按钮即可运行GUI界面，当单击要显示的函数按钮时，窗口中就会显示相应的函数，如下图所示。

2、设计一个简单实用的图像处理程序。功能如下：

(1)图像的读取和保存。

(2)设计图形用户界面，让用户对图像进行色彩图像到灰度图像的转换，并显示原图和灰度图像。

(3)设计图形用户界面，让用户能够根据需要来检测边缘检测算子，即选择边缘检测的方法。

(4)设计图形用户界面，让用户能够自行设定检测的阈值和方向。

(5)显示边缘检测后的图像，并与原图和灰度图像进行对比。

(6)其他功能。

根据上述分析完成如下步骤，界面设计如下图所示。

(1)设计界面。

控件名称	控件数量	功能描述
静态文本	5	用于标注相应控件的提示
坐标轴	3	用于显示原始图像、灰度图像和边缘检测后的图像
按钮	1	用于将原始图像转换为灰度图像
文本编辑框	1	用于输入数据
列表框	1	用于选择检测的方向

(2)设置控件属性。为了编辑和维护的方便，为控件设置新的String和Tag属性，如下图所示。

控件名称	String属性	Tag属性
静态文本	原图、灰度图像、检测图像、设定阈值、检测方向	（默认）
坐标轴	（默认）	original_image、gray_image、test_image
按钮	灰度转换	rgbtogray
文本编辑框	（默认）	thresh_value
列表框	horizontal、vertical、both	direction

(3)创建菜单，设计效果如下图所示。

一级菜单名称	子菜单项名称
文件	打开、保存、退出
检测方法	Sobel、Prewitt、Roberts、Canny
帮助	无

(4)编写代码。打开M文件，在对应函数位置添加如下程序，其他代码不变。

该段程序是菜单栏中子菜单“打开”选项的代码，主要用于选择打开并显示该图像。

该段程序是菜单栏中子菜单“保存”选项的代码，主要用于保存处理后的图像。

执行程序后，单击菜单栏中的文件，打开图片xxx.jpg，在原图位置会显示彩色图像，单击“灰度转换”按钮，在灰度图像位置会显示转换后的弧度图像，在“设定阈值”框输入0.1，选择“检测方向”为both，再在“检测方向”菜单中选择Canny，即可在“检测图像”的位置显示边缘检测后的图像，最后在“文件”菜单中选择“保存”，即可保存最终分割后的边缘检测图，如下图所示。

3、通过程序创建GUI

除通过GUI向导创建GUI外，还可以通过程序创建GUI，Matlab提供了一些函数用于创建GUI，这些函数可以辅助用户创建GUI。

①建立数制转换对话框。在左边输入一个十进制整数和2～16之间的数，单击“转换”按钮能在右边得到十进制数所对应的2～16进制字符串，单击“退出”按钮退出对话框。

程序如下：

程序调用了trdec.m函数文件，该函数的作用是将任意十进制整数转换为2~16进制字符串。trdec.m函数文件如下：

②建立“图形演示系统”菜单。菜单条中含有3个菜单项：Plot、Option和Quit。Plot中有Sine Wave和Cosine Wave两个子菜单项，分别控制在本图形窗口画出正弦和余弦曲线。Option菜单项的内容为：Grid on和Grid off控制给坐标轴加网格线，Box on和Box off控制给坐标轴加边框，而且这4项只有在画有曲线时才是可选的。Figure Color控制图形窗口背景颜色。Quit控制是否退出系统。

程序如下：