C#与MATLAB混编技术在数据处理和成像中的应用

高慧

摘要

MATLAB有优秀的数值计算和仿真分析能力，相应的C#作为一种面向对象设计语言，其数据处理和成像功能的实现相对困难，本论文结合实际实例，将MATLAB成功的嵌入到C#中，通过基于COM组件的混编技术，实现了基于遗传算法的数据处理和成像。

【关键词】MATLAB C# COM组件 数据成像

1概述

MATLAB是由美国MathWorks公司推出的一款数学软件，主要功能有算法开发、数据数据分析和可视化研究、数值计算等。其高效率的计算功能将用户从繁杂的数学运算中解脫，同时，其强大的图形图像处理能力、简易的编程语言以及友好的界面给用户更简便和快捷的体验。正因如此，在许多的工程领域和学科中，MATLAB成为了计算机辅助设计以及仿真研究的首选工具。

NET技术的核心是公共语言运行时（CLR）。CLR提供了一个应用程序接口（API），使得程序员能够调用一组例程功能，从程序实现的繁琐细节中脱身出来，不需考虑底层的源码和程序内部工作机制。VisualC#.NET是VisualStudio.NET软件开发包的重要组成部分，其中，C#编程语言具有面向对象的特征。C#给程序设计带来了新的功能和优势，逐渐成为开发界面应用程序。

MATLABCOMBuilder模 块 是 由MathWorks公司自MATLAB6.5开始，推荐于混合编程的一项技术。在工程应用中，上位机软件需要对采集样本进行极为复杂的科学运算，涉及到算法分析和设计，并需要反馈给工程师和用户可视化的图形界面。基于COM组件的混编技术，结合了MATLAB强大的科学运算能力，又发挥了VisualC#.NET用户应用程序界面设计和开发的优点，应用前景颇为广泛。

2 COM组件技术的具体实现

2.1前期准备

（1）环境部署。 安装VS2010，MATLAB，在MATLAB中，找到MCRInstallexe安装包并安装。

（2）数据分析。根据实际工程采样结果和期望值，设计相应的算法实现。并根据实际需求拟定数据成图方式和类别。

2.2生成COM组件

（1）在MATLAB中编写数据处理程序以及数据成图的M文件。

（2）在MATLAB中配置编译器，在MATLAB的命令窗口中，输入mbuild-setup，根据提示将编译器设置为相应版本。在MATLAB命令窗口中运行deploy，将MATLAB函数转变成NET的编译库，在NewProjectSettings窗口创建一个新的Project，键入组件名称和类名。将编写好的M文件加入新建的工程中，生成的最终的dll文件。

2.3 vs2010对COM组件进行调用

（1）在VS2010界面下的项目工程中右键单击，添加生成的dll文件引用。

（2）在C#.NET中创建包含COM组件中方法的类的实例。在MATLAB安装路径下的toolbox里找到MWArray.dll并添加。

（3）将MATLAB窗口嵌入到vs的winform中。分别使用到Windows操作系统中的4个API函数：FindWindoW、SetParent、SetWindowLong、MoveWindow.

3工程实例

3.1 MATLAB绘图程序

pcolor（zz）;%绘制数据的二维颜色变化图

set（gca，ytick，[1：1：5]）

axis（[1 91 5l）;

set（gca，YDir'，reverse）;

fm= findall（gcf，'type，uimenu）;%找到标准菜单，句柄返回给fm。

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

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

3.2 vs 2010嵌入的实现

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效果图

图1为MATLAB窗口嵌入到vs2010窗口中的实例。用户可以方便的查看实际场地情况。

参考文献

[1]岳玉芳，尤忠生，张玉双.基于COM的VB与MATLAB混合编程[J].计算机工程与设计，2005 （01）： 61-62.

[2]王昊亮，李刚.VisualC#程序设计教程[M].北京：清华大学出版社，2004.

[3]潘爱民.COM原理及应用[M].清华大学出版社，2003.