如何在MATLAB中调用(运行)“用Python写成的函数或脚本”

Posted 2022-05-24 昊虹图像算法

如何在MATLAB中调用“用Python写成的函数或脚本”，首先要确保MATLAB知道咱们的Python解释器的位置在哪里。

如果安装了Python的时候把Python加入了系统环境变量，则MATLAB就是知道Python解释器的位置在哪里的，如下图所示：


从上图可看出，我的系统环境变量里是添加了Python解释器的路径了的。

此时在MATLAB的命令行窗口中输入命令“pyversion”，就可以显示Python解释器的相关信息了，如下图所示：

如果系统环境变量中没有加入Python解释器的路径，那么在MATLAB的主页窗口点击“设置路径”,添加python的安装目录(选择“添加并包含子文件夹”),就可以自动添加python目录下的路径。

做好上面的准备工作后，我们就可以调用用Python写成的函数或脚本了。

接下来我们就来具体看一看各种调用情况。

目录

• 1 调用Python本身的库函数
• 2 调用自己写的py文件中的某个函数
• 3 调用某个类中的某个成员函数
• 4 调用python某个扩展库中的某个函数
• 5 在MATLAB中运行Python脚本

1 调用Python本身的库函数

以调用Python本身函数print()为例，可以像下面这样调用。

py.print('Hello world!');

运行结果如下图所示：

2 调用自己写的py文件中的某个函数

首先把这个py文件放于自己的MATLAB目录下，或者添加到MATLAB的路径，然后按下面的例子调用自己写的函数。
我的py文件名为test_call.py，放置于MATLAB目录下，截图如下：

test_call.py的内容如下：

def func(a, b):
    print('变量a乘以变量b的值为：'.format(a * b))

func(2, 4)

我们在MATLAB中调用这个文件中的函数func()，那么可以用下面这条MATLAB语句调用：

py.test_call.func(2,5);

运行结果如下：

注意：如果自己写的python函数有返回值，比如把上面的py文件改成如下的内容：

def func(a, b):
    print('变量a乘以变量b的值为：'.format(a * b))
    c = a+b
    return c


func(2, 4)

那么MATLAB将因为跨语言而收不到这个返回值，此时我们运行下面这条MATLAB语句：

x = py.test_call.func(2,5);

x中的结果如下：

可见，x并没有得到我们想要的返回值，我们希望能到的返回值是c=2+4=6。

3 调用某个类中的某个成员函数

这个的方法和第2个是一样的，相关代码和截图如下：
类myClass的相关情况如下：

class myClass:
    version = 1.0
    def __init__(self,a,b):
        self.a, self.b = a,b
    def getsum(self):
        print('变量a加上变量b的值为：'.format(self.a+self.b))

在MATLAB调用类myClass的成员函数getsum()，操作如下：

%先实例化一个类myClass的对象pyObj
pyObj = py.myClass.myClass(1,2); 
%调用类myClass的成员getsum()
pyObj.getsum();

运行结果如下：



这里要特别注意：这种情况下如果我们对我们调用的类进行了修改更新，那么,这种情况下matlab中会使用缓存中的类，而不会使用修改更新后的类。
比如我把上面代码中的成员函数getsum()的语句：

print('变量a加上变量b的值为：'.format(self.a+self.b))

改为

print('变量a减上变量b的值为：'.format(self.a-self.b))

再运行，依然是先前的运行结果，如下截图所示：

解决这个问题的办法为在相应的MATLAB前加上下面这三条命令：

clear classes;
mod = py.importlib.import_module('myClass');
py.importlib.reload(mod);

这样操作后我们就能得到我们修改后的结果了，加上上面三条命令的MATLAB代码如下：

clear classes;
mod = py.importlib.import_module('myClass');
py.importlib.reload(mod);

%先实例化一个类myClass的对象pyObj
pyObj = py.myClass.myClass(1,2); 
%调用类myClass的成员getsum()
pyObj.getsum();

运行结果如下图所示：

通过上面的叙述可见，在MATLAB中是可以进行Python类的实例化操作和成员调用的。
再仔细深思，其实这并不是MATLAB在调用Python，而是此时MATLAB充当了Python的一个IDE的角色，为了说明这一点，我们继续往下看，看下面的第4种情况。

4 调用python某个扩展库中的某个函数

这里我们调用Python-OpenCV中的函数cv2.imread()、cv2.imshow()、cv2.waitKey()，实现读取并显示一幅图像。
MATLAB代码如下：

src = py.cv2.imread("F:/material/images/P0036-view-256_256.jpg");
py.cv2.imshow('MATLAB-src',src);
py.cv2.waitKey();

运行结果如下：


从上图可以看出，src是类numpy.ndarray的一个对象，如下图所示：

从这个示例也更应证了咱们是在MATLAB中运行python语句，而不是在MATLAB中调用python的函数，如果是严格意义上的调用的话，其返回值应该是MATLAB的数据类型才对，此时MATLAB类似于一个python的IDE的角色。

5 在MATLAB中运行Python脚本

这个可以用MATLAB的函数system()实现，关于MATLAB的函数system()，大家可以参考我的另一篇博文，链接 https://blog.csdn.net/wenhao_ir/article/details/124860372
比如我们要在MATLAB中运行python脚本“test_call.py”，可以像下面这样操作：
（当然，下面的操作建立在已安装Python解释器并且配置了Python解释器的系统环境的基础上）

command = 'test_call.py &'; %cd是cmd中用于显示当前路径的命令
[status,cmdout] = system(command,'-echo');

test_call.py 中的内容如下：

import cv2

src = cv2.imread("F:/material/images/P0036-view-256_256.jpg")
cv2.imshow('src_img', src)

cv2.waitKey()

运行结果如下：

可见正确显示了图片。
提问：为什么要写成

command = 'test_call.py &';

而不写成

command = 'test_call.py';

原因我已在博文https://blog.csdn.net/wenhao_ir/article/details/124860372写得很清楚了，这里就不再赘述了。
另外，此种情况下，如果修改了py文件的内容，那么运行结果是可以实时更新的，而不像情况3中那样还需要额外加上三条更新缓存的命令。

以上，便是如何在MATLAB中调用(运行)“用Python写成的函数或脚本”的方法。
另博主不建议大家使用混合编程技术，涉及到相关问题时应该优先考虑通过文件进行数据传递，详情见：https://blog.csdn.net/wenhao_ir/article/details/51887051