基于gui的fft运算(编辑修改稿)

基于gui的fft运算(编辑修改稿)内容摘要：

T、原始图像、内置 FFT、内置 IFFT。 输入界面 程序在 MATLAB 软件 M 文件中输入，输入完毕无误后，即可运行得出结果。 MATLAB 输入界面如图 41 所示： 图 41MATLAB输入界面 设计结果 编写程序使得实现对图片取灰度，并对灰度进行 FFT 及 IFFT 运算，得出相应的图片。 同时利用 MATLAB 软件系统内置的 FFT 及 IFFT 程序进行相应的运算。 在 MATLAB M 文件中运行程 序后，可得到如图 42 所示的结果。 图 42程序运行结果 课程设计说明书 10 通过对比 MATLAB 软件中程序运行的结果（即图 42），可看出自建 FFT 及IFFT 程序与系统内置程序运行得出的结果不完全一致。 其中，自建程序得出的图片比内置程序得出的图片亮度较量些，并且自建FFT2 函数结果图片比内置 FFT2 结果图片窄。 课程设计说明书 11 5 系统人机对话界面 图形用户界面（ GUI），是一种提供人机交互的工具和方法。 GUI 是包含图形对象，如窗口、图标、菜单和文本等图文并茂的用户界面。 界面设计 用 MATLAB 图形用户界面开发环境设计 GUI 点的一般步骤是：。 M 语言编程。 以本设计要求为例介绍。 第一步，该选择本图形用户界面需要的控件： 八个推按钮 (Push button)，用来运行和退出。 六个轴对象 (axes)用来显示自编的原始图像、 FFT、 IFFT 以及内置的原始图像、 FFT、 IFFT。 完成人机设计界面如图 51 所示： 图 51人机设计界面 第二步，设置控件属性。 双击组件可以设置文本框，推按钮的属性，如显示大小，名称和默认值等。 第三步，编写回调函数。 组件事件的发生是通过回调函数进行工作的。 控件设置完成后保存，然后运行 GUI（操作为 ctrl+T），就会进入 editor 窗口，加入各个控件功能的函数代码。 完成后保存即可。 第四步，运行 GUI。 运行 editor 窗口的程序后，会弹出已经激活的人机对话界面。 系统人机对话界面如图 52 所示： 课程设计说明书 12 图 52人机对话界面 运行调试 运行 GUI，已经弹出图 52 的系统人机对话界面，然后点击“原始图片”推按钮，根据提示选择图片，就得到自编程序的原始图像。 同理可得，点击其他推按钮可得到相应的图像。 而点击“总体”推按 钮，则可得到所有的图片。 如果点击“退出”推按钮退出该人机对话界面，返回 Matlab。 如图所示为点击“自编 FFT”推按钮得到的只显示自编 IFFT 结果的图片。 图 53自编 IFFT结果显示图 如图所示为点击“总体”推按钮得到的显示所有的图片。 课程设计说明书 13 图 54总体结果显示图 课程设计说明书 14 心得体会 本次实习的主要内容是通过用 Matlab 实现 FFT 的设计，可以实现对图片采集灰度，并进行 FFT 运算。 把自己编写的 FFT 算法与 Matlab 自带 FFT 算法进行比较。 程序运行调试时，自己选择输入图片，可以实 现 FFT 及 IFFT 的图片。 在之前数字信号处理的学习以及完成实验的过程中，已经使用过 Matlab，对其有了一些基础的了解和认识，通过这次的课程设计使我进一步了解了图片的灰度采集，对其进行 FFT 及 IFFT 运算，以及 MATLAB 及 GUI 的基本命令和一些基础编程语言。 让我感受到只有在了解课本知识的前提下，才能更好的应用这个工具，并且熟练的应用 Matlab 也可以很好的加深我对课程的理解，方便我的思维。 这次课程设计使我了解了 Matlab 的使用方法，提高了自己的分析和动手实践能力。 同时我相信，进一步加强对 MATLAB 的 学习与研究对我今后的学习将会起到很大的帮助。 这次的课程设计是对本学期所学知识的一次重要巩固，使得在课堂上掌握的知识得到了真正的运用。 在学习的过程中和同学讨论，更明白了理论知识与实践的联系。 书到用时方恨少，有些知识学会是一回事，掌握是一回事，但应用起来，确实不是那么简单的，需要很多知识的融会贯通。 程序运行调试初期，曾经多次出现错误、不能产生图形等问题，但在我翻阅资料认真改正及老师同学的帮助下基本功能还是完成了，经过 1 个星期的上机实习，程序已得到一些完善，能完成基本的要求的功能。 最后经过努力，又深入学习了图 形用户界面（ GUI），完成了选做要求的人机对话界面。 学习就是一个了解，疑惑，进而解惑的过程，这次实习就是提供了这样一个发现自己知识漏洞，与同学老师探讨进行解惑的的机会。 通过这次课程设计实习，我更深刻的了解了 Matlab 的运用，重新复习了 FFT的程序，对课本上的知识有了更深的理解，使我对数字信号处理有了系统的 认知。 课程设计说明书 15 参考文献 [1]范寿康， DSP 技术与 DSP 芯片，北京，电子工业出版社 ， 2020 [2]程佩青，数字信号处理教程，北京，清华大学出版社出版， 2020 [3]高西全，丁玉美等，数字 信号处理，北京，电子工业出版社， 2020 [4]奥本海姆，离散时间信号处理 .科学出版社， 2020 [5]宗孔德，胡广书 .数字信号处理 .清华大学出版社， 1997 [6]余成波 ， 陶红艳 ， 数字信号处理及 MATLAB 实现 ， 北京，清华大学出版社， 2020 [7]曹弋，赵阳 ， MATLAB 实用教程，北京，电子工业出版社， 2020 课程设计说明书 16 附录 I MATLAB 设计程序 function image_process_FFT() [filename, pathname]=uigetfile({39。 *.jpg。 *.tif。 *.bmp。 *.gif39。 },39。 File Selector39。 )。 %图片路径、文件名称 image=imread(strcat(pathname,filename))。 %读取图片 if ndims(image)==3 %ndims(a)表示矩阵 a的维数，即 length(size(a)) image=rgb2gray(image)。 end scrsz=get(0,39。 ScreenSize39。 )。 figure(39。 position39。 ,[0 0 scrsz(3)1 scrsz(4)])。 set(gcf,39。 Name39。 ,39。 快速傅里叶变换 39。 )。 subplot(2,3,1)。 imshow(image)。 title(39。 原始图像 39。 )。 subplot(2,3,4)。 imshow(image)。 title(39。 原始图像 39。 )。 [r,c]=size(image)。 array=image。 t=log2(r)。 t1=floor(t)。 % floor(x)：下取整，即舍去正小数至最近整数 t2=ceil(t)。 % ceil(x)：上取整，即加入正小数至最近整数 if t1~=t2 array(2^t2,c)=0。 end [r1,c1]=size(array)。 t=log2(c1)。 t3=floor(t)。 t4=ceil(t)。 if t3~=t4 array(r1,2^t4)=0。 end [r1,c1]=size(array)。 n=r1/2。 data_col=zeros(1,n,39。 double39。 )。 %按列方向计算时用到的 课程设计说明书 17 for m=1:n data_col(m)=exp(1i*2*pi*(m1)/r1)。 end n=c1/2。 data_row=zeros(1,n,39。 double39。 )。 %按行方向计算时用到 for m=1:n data_row(m)=exp(1i*2*pi*(m1)/r1)。 end array=transform_fft2(array)。 Ft=fftshift(array)。 S1=log(1+abs(Ft))。 subplot(2,3,2)。 imshow(S1,[])。 title(39。 自建 FFT2函数结果 39。 )。 array=transform_ifft2(array)。 array=abs(array)。 array=array(1:r,1:c)。 subplot(2,3,3)。 imshow(array,[])。 title(39。 自建 IFFT2结果 39。 )。 F=fft2(image)。 FC=fftshift(F)。 S=log(1+abs(FC))。 subplot(2,3,5) imshow(S,[])。 title(39。 内置 FFT2结果 39。 )。 array=ifft2(F)。 array=round(abs(array))。 subplot(2,3,6)。 imshow(array,[])。 title(39。 内置 IFFT2结果 39。 )。 return function array=transform_fft2(array) array=double(array)。 课程设计说明书 18 [r1 c1]=size(array)。 for j=1:r1 array(j,:)=transform_fft(array(j,:))。 end。