C#與MATLAB混編技術在數據處理和成像中的應用

高慧

摘要

MATLAB有優秀的數值計算和仿真分析能力，相應的C#作為一種面向對象設計語言，其數據處理和成像功能的實現相對困難，本論文結合實際實例，將MATLAB成功的嵌入到C#中，通過基于COM組件的混編技術，實現了基于遺傳算法的數據處理和成像。

【關鍵詞】MATLAB C# COM組件 數據成像

1概述

MATLAB是由美國MathWorks公司推出的一款數學軟件，主要功能有算法開發、數據數據分析和可視化研究、數值計算等。其高效率的計算功能將用戶從繁雜的數學運算中解脫，同時，其強大的圖形圖像處理能力、簡易的編程語言以及友好的界面給用戶更簡便和快捷的體驗。正因如此，在許多的工程領域和學科中，MATLAB成為了計算機輔助設計以及仿真研究的首選工具。

NET技術的核心是公共語言運行時（CLR）。CLR提供了一個應用程序接口（API），使得程序員能夠調用一組例程功能，從程序實現的繁瑣細節中脫身出來，不需考慮底層的源碼和程序內部工作機制。VisualC#.NET是VisualStudio.NET軟件開發包的重要組成部分，其中，C#編程語言具有面向對象的特征。C#給程序設計帶來了新的功能和優勢，逐漸成為開發界面應用程序。

MATLABCOMBuilder模 塊 是 由MathWorks公司自MATLAB6.5開始，推薦于混合編程的一項技術。在工程應用中，上位機軟件需要對采集樣本進行極為復雜的科學運算，涉及到算法分析和設計，并需要反饋給工程師和用戶可視化的圖形界面。基于COM組件的混編技術，結合了MATLAB強大的科學運算能力，又發揮了VisualC#.NET用戶應用程序界面設計和開發的優點，應用前景頗為廣泛。

2 COM組件技術的具體實現

2.1前期準備

（1）環境部署。 安裝VS2010，MATLAB，在MATLAB中，找到MCRInstallexe安裝包并安裝。

（2）數據分析。根據實際工程采樣結果和期望值，設計相應的算法實現。并根據實際需求擬定數據成圖方式和類別。

2.2生成COM組件

（1）在MATLAB中編寫數據處理程序以及數據成圖的M文件。

（2）在MATLAB中配置編譯器，在MATLAB的命令窗口中，輸入mbuild-setup，根據提示將編譯器設置為相應版本。在MATLAB命令窗口中運行deploy，將MATLAB函數轉變成NET的編譯庫，在NewProjectSettings窗口創建一個新的Project，鍵入組件名稱和類名。將編寫好的M文件加入新建的工程中，生成的最終的dll文件。

2.3 vs2010對COM組件進行調用

（1）在VS2010界面下的項目工程中右鍵單擊，添加生成的dll文件引用。

（2）在C#.NET中創建包含COM組件中方法的類的實例。在MATLAB安裝路徑下的toolbox里找到MWArray.dll并添加。

（3）將MATLAB窗口嵌入到vs的winform中。分別使用到Windows操作系統中的4個API函數：FindWindoW、SetParent、SetWindowLong、MoveWindow.

3工程實例

3.1 MATLAB繪圖程序

pcolor（zz）;%繪制數據的二維顏色變化圖

set（gca，ytick，[1：1：5]）

axis（[1 91 5l）;

set（gca，YDir'，reverse）;

fm= findall（gcf，'type，uimenu）;%找到標準菜單，句柄返回給fm。

ft= findall（gcf，type，uipushtool，-or，type，uitoggletool）;%找到工具欄，句柄返回給ft。

st= findall（ gef，‘To oltip，‘ZoomIn，-or‘To oltip，‘Zo omOut，‘-or，‘Tooltip，‘Rotate3D，‘or，‘Tooltip，‘Print Figure）;

3.2 vs 2010嵌入的實現

IntPtr hChild;//子窗口句柄

IntPtr hParent;∥父窗口句柄

hParent= dll.FindWindow（null， this.Text）;

hChild= dll.FindWindo、v（null， “Figurell”）;

dll.SetParent（hChild， hParent）;

dll.SetWindowLong（hChild， -16，369164288）;

dll.MoveWindow（hChild，0，O，this.Width-324， this.Height， true）;}

3.3效果圖

圖1為MATLAB窗口嵌入到vs2010窗口中的實例。用戶可以方便的查看實際場地情況。

參考文獻

[1]岳玉芳，尤忠生，張玉雙.基于COM的VB與MATLAB混合編程[J].計算機工程與設計，2005 （01）： 61-62.

[2]王昊亮，李剛.VisualC#程序設計教程[M].北京：清華大學出版社，2004.

[3]潘愛民.COM原理及應用[M].清華大學出版社，2003.