MATLAB图形用户界面的一个实例

Posted 2020-07-10 凡旭国

创建一个完整的Matlab/GUI步骤：

在MATLAB的命令窗口(Command Window)中运行guide命令，来打开GUIDE界面，如下：

然后，选择空模板(Blang GUI)，点击OK，即可打开GUIDE的设计界面，如下：

点击工具栏上的菜单编辑器(Menu Editor)，打开菜单编辑器，如下：

在Menu Bar中新建一个菜单项，名字为“文件”，其他设置请看下图：

在“文件”菜单下添加菜单项：“打开”，“保存”，“退出”。见下图：


如果需要在菜单项“退出”上面添加一个分割线的话，选中“Separator above this
item”就行了。
保存我的界面为pjimage.fig. 保存完毕之后，会自动打开pjimage.m文件，而我们所有
的程序都是要写在这个M 文件里面的。在编程中，我们的每一个鼠标动作都对应一个
Callback函数。那么我们的菜单项也是如此的。
在界面上，单击鼠标右键选择“Property Inspector”，即可打开属性窗口。当我们点击不
同的控件时，其对应的属性都会在这里显示，我们可以进行修改。最主要的属性莫过于Tag
属性和String属性。
设置当前Figure窗口的Tag属性为：figure_pjimage，窗口的标题(Name属性)为：图像处
理实例。如下：

然后，点击工具栏的保存按钮。之后，点击工具栏的运行按钮(Run Figure)。注意，工具栏
的图标都会有提示的，像运行按钮的提示就是Run Figure. 我们会看到如下的界面：

那说明，我们保存的.fig 文件的目录不是当前目录，但是没关系啊，我们只要点击
“Change Directory”来改变当前目录。当然，如果你想把当前目录添加到MATLAB路径也
可以，那就点击“Add to Path”就OK了。我在这里推荐点击“Change Directory”，因为
没有什么太大必要把其添加到MATLAB路径中，一般是工具箱需要添加或者我们的函数或程序写完了，而在MATLAB的命令
窗口找不到我们的函数的时候，我们可以将函数或程序所在的目录添加到MATLAB路径。
总之吧，点那个按钮，要看个人的爱好了。不管点击两个按钮的那一个按钮，都会正确的运行程序的。
我们的程序运行时的样子，是这样的：

文件下面的菜单项和快捷键我们都能看到，但是我们没有写程序，所以就算点也没有什么
响应。还有如果不想设置快捷键，可以在Menu Editor中设置，只要把其选择为Ctrl+none
就行了，如下：

这样的话，保存项就没有了快捷键了。我们可以通过上面的按钮“View”来查看该菜单项的
响应函数，也就是Callback 函数。也可以在pjimage.m 中看，比如保存的Tag 属性是
m_file_save,那么它对应的Callback函数的名字就是m_file_save_Callback。依次类推了。
下面我们来写打开菜单项的函数，要打开一个图片，当然要用打开对话框了。在界面编程中，
打开对话框的函数是uigetfile. 关于它的详细的说明用help uigetfile命令查看。下面
是打开菜单的响应函数：
function m_file_open_Callback(hObject, eventdata, handles)
[filename, pathname] = uigetfile( ...
{'*.bmp;*.jpg;*.png;*.jpeg', 'Image Files (*.bmp, *.jpg, *.png,
*.jpeg)'; ...
'*.*', 'All Files (*.*)'}, ...
'Pick an image');
保存.m文件，并运行程序。点击“文件”下的“打开”，会打开如下的打开对话框：

选择一个文件之后，程序中的filename就是你选择的文件的文件名，pathname就是该文
件所在的目录的路径。比如： filename =5.jpg ， pathname =C:\\Documents and
Settings\\Administrator\\My Documents\\。
那么获得路径之后，我们要怎么样才能读入和显示一个图片呢？读入图片可以用imread函
数，而显示可以在一个坐标轴上。那么我们需要在界面上画上一个坐标轴，为了对比，我们
画两个坐标轴，一个显示处理前，一个显示处理后的。并且将处理前的坐标轴的Tag属性改
为axes_src,处理后的坐标轴的Tag属性为axes_dst。更改之后，保存。如下：

然后在m_file_open_Callback程序原来的基础上，再添加如下的程序：
axes(handles.axes_src);%用axes命令设定当前操作的坐标轴是axes_src
fpath=[pathname filename];%将文件名和目录名组合成一个完整的路径
imshow(imread(fpath));%用imread读入图片，并用imshow在axes_src上显示
运行程序，通过“打开”菜单项，打开一个图片。效果如下：

那么如何来保存一副图片？用imwrite命令。但imwrite命令的第一个参数就是你读入的图片数据，也就是imread的返回值。这样的话，我们就要
将m_file_open_Callback中的程序做一点小小的改动。将最后一句(imshow(imread(fpath)))，更改为两句，如下：
img_src=imread(fpath);imshow(img_src);
不仅如此，我们的保存菜单的Callback函数，如何去获得打开菜单的Callback函数下的img_src变量呢？这里就要将img_src来作为一个共享的数据。
许多界面编程的朋友，喜欢用global声明。我个人不喜欢这样用，因为有更好的方法。那就是用setappdata和getappdata两个函数。我们可以为界
面上面的任何一个具有Tag属性的控件添加应用程序数据。当然我比较喜欢将这些共享的应用程序数据统一添加到Figure窗口上，因为这样容易记，
如果一个控件一个，感觉不容易记。
你在.m文件中会发现除了各个菜单项的Callback函数以外，还有两个函数：
pjimage_OpeningFcn和pjimage_OutputFcn.而pjimage_OpeningFcn就相当于界面的初始化函数，而pjimage_OutputFcn则是界面的输出函数，
也就是当你不运行fig，而调用.m文件时的返回值。
所以，我们要在pjimage_OpeningFcn中添加如下的程序，来共享这个img_src矩阵。代码如下：
setappdata(handles.figure_pjimage,’img_src’,0);
然后，在m_file_open_Callback函数的最后写上如下程序：
setappdata(handles.figure_pjimage,’img_src’,img_src);
那么，我们在m_file_save_Callback函数中就可以像这样的来提取img_src，如下：
img_src=getappdata(handles.figure_pjimage,’img_src’);
保存的时候，自然会用到保存对话框了。要用保存对话框，就要用到uiputfile函数了，具体的请用help uiputfile查看。
那么，保存菜单项下的程序(m_file_save_Callback)，可以这样写：
[filename, pathname] = uiputfile({'*.bmp','BMP files';'*.jpg;','JPG
files'}, 'Pick an Image');
if isequal(filename,0) || isequal(pathname,0)
return;%如果点了“取消”
else
fpath=fullfile(pathname, filename);%获得全路径的另一种方法
end
img_src=getappdata(handles.figure_pjimage,'img_src');%取得打开图
片的数据
imwrite(img_src,fpath);%保存图片
下面是退出菜单项的程序的。要退出界面，只要用close函数就行了，但是通常都会有提示
的。比如你如果进行了处理图片，而又没有保存处理后的图片，那么在关闭的时候就应该给
出提示，询问是否进行保存。不过，在这里，我们先不做这个工作，等后面有需要的时候再
写吧。因此，这里的退出菜单项的程序就是一句，如下：
close(handles.figure_pjimage);
其实，用delete函数也是可以的，就是：delete(handles.figure_pjimage);看你的心情了。
但是运行程序的时候，你会发现，当你打开图片的时候，如果点“取消”按钮，那么在MATLAB的命令窗口会弹出错误，那是因为我们没有处理取消的情况。
下面我们来处理下这个问题，只要把m_file_open_Callback下面的程序更改为如下程序即可：
[filename, pathname] = uigetfile( ...
{'*.bmp;*.jpg;*.png;*.jpeg', 'Image Files (*.bmp, *.jpg, *.png,
*.jpeg)'; ...
'*.*', 'All Files (*.*)'}, ...
'Pick an image');
if isequal(filename,0) || isequal(pathname,0),
return;
end
axes(handles.axes_src);
fpath=[pathname filename];
img_src=imread(fpath);
imshow(img_src);
setappdata(handles.figure_pjimage,'img_src',img_src);

附录---pjimage.m最终源代码：
function varargout = pjimage(varargin)
% PJIMAGE MATLAB code for pjimage.fig
%      PJIMAGE, by itself, creates a new PJIMAGE or raises the existing
%      singleton*.
%
%      H = PJIMAGE returns the handle to a new PJIMAGE or the handle to
%      the existing singleton*.
%
%      PJIMAGE('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local
%      function named CALLBACK in PJIMAGE.M with the given input arguments.
%
%      PJIMAGE('Property','Value',...) creates a new PJIMAGE or raises the
%      existing singleton*.  Starting from the left, property value pairs are
%      applied to the GUI before pjimage_OpeningFcn gets called.  An
%      unrecognized property name or invalid value makes property application
%      stop.  All inputs are passed to pjimage_OpeningFcn via varargin.
%
%      *See GUI Options on GUIDE's Tools menu.  Choose "GUI allows only one
%      instance to run (singleton)".
%
% See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES

% Edit the above text to modify the response to help pjimage

% Last Modified by GUIDE v2.5 21-May-2016 13:35:10

% Begin initialization code - DO NOT EDIT
gui_Singleton = 1;
gui_State = struct('gui_Name',       mfilename, ...
                   'gui_Singleton',  gui_Singleton, ...
                   'gui_OpeningFcn', @pjimage_OpeningFcn, ...
                   'gui_OutputFcn',  @pjimage_OutputFcn, ...
                   'gui_LayoutFcn',  [] , ...
                   'gui_Callback',   []);
if nargin && ischar(varargin{1})
    gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});
end

if nargout
    [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
else
    gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
end
% End initialization code - DO NOT EDIT


% --- Executes just before pjimage is made visible.
function pjimage_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)
% This function has no output args, see OutputFcn.
% hObject    handle to figure
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
% varargin   command line arguments to pjimage (see VARARGIN)

% Choose default command line output for pjimage
handles.output = hObject;

% Update handles structure
guidata(hObject, handles);

% UIWAIT makes pjimage wait for user response (see UIRESUME)
% uiwait(handles.figure_pjimage);

setappdata(handles.figure_pjimage,'img_src',0);

% --- Outputs from this function are returned to the command line.
function varargout = pjimage_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) 
% varargout  cell array for returning output args (see VARARGOUT);
% hObject    handle to figure
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Get default command line output from handles structure
varargout{1} = handles.output;


% --------------------------------------------------------------------
function m_file_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to m_file (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)


% --------------------------------------------------------------------
function m_file_open_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to m_file_open (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

[filename, pathname] = uigetfile( ...
    {'*.bmp;*.jpg;*.png;*.jpeg','Image Files (*.bmp, *.jpg, *.png,*.jpeg)'; ...
    '*.*',                'All Files (*.*)'}, ...
    'Pick an image');

if isequal(filename,0) || isequal(pathname,0),
    return;
end

axes(handles.axes_src);%用axes命令设定当前操作的坐标轴是axes_src
fpath=[pathname filename];%将文件名和目录名组合成一个完整的路径
%imshow(imread(fpath));%用imread读入图片，并用imshow在axes_src上显示
img_src=imread(fpath);imshow(img_src);

setappdata(handles.figure_pjimage,'img_src',img_src);

% --------------------------------------------------------------------
function m_file_save_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to m_file_save (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

% img_src=getappdata(handles.figure_pjimage,'img_src');

[filename, pathname] = uiputfile({'*.bmp','BMP files';'*.jpg;','JPG files'}, 'Pick an Image');
if isequal(filename,0) || isequal(pathname,0)
    return;%如果点了“取消”
else
    fpath=fullfile(pathname, filename);%获得全路径的另一种方法
end
img_src=getappdata(handles.figure_pjimage,'img_src');%取得打开图片的数据
imwrite(img_src,fpath);%保存图片


% --------------------------------------------------------------------
function m_file_exit_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to m_file_exit (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

close(handles.figure_pjimage);
%delete(handles.figure_pjimage);


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