LabVIEW与MATLAB的混合编程技术浅析

1、    labview与matlab的混合编程技术浅析    宋凡峰 吴广祥【摘 要】matlab是一种高效率的工程计算软件，labview是一种高性能的图形化虚拟仪器编程软件，本文首先分析了几种labview与matlab混合编程技术的优缺点，然后在labview中通过matlab script节点调用matlab，利用matlab图像处理工具箱中的函数进行图像处理。【关键词】虚拟仪器；labview；matlab scriptmatlab是一款强大的科学计算软件，它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，针对不同领域的应用，具有信号处理、图像

2、处理、神经网络等几十个专用工具箱；matlab缺点在于界面开发能力较差，并且数据输入、网络通信、硬件控制等方面都比较繁琐。虚拟仪器是是一个按照仪器需求组织的数据采集系统，labview是开发虚拟仪器的、基于图形化编程g语言的高效软件，它图形界面丰富，可以容易地制作各种界面。但在对各种算法的支持方面，labview的工具箱非常有限，这就限制了大型应用程序的快速开发。如果能把二者的优点想整合，利用混合编程技术在labview中调用和操作matlab，就可以相互补充，充分发挥两者的优势，开发出高效率的虚拟仪器。一、labview中调用和操作matlab的方法labview和matlab混合编程的实现

3、主要有以下几种方法。（一）利用matlab script节点调用matlab算法在matlab script节点中，用户可以编辑matlab程序，也可以直接调入已经存在的matlab程序，并在labview环境下运行。用户可以很方便地在自己的labview应用程序中使用matlab编写的算法和功能丰富的工具箱。matlab script节点对输入、输出数据的类型有明确的要求。目前两者之间的数据通信仅支持real、real vector、real matrix、complex、vector complex、matrix六种格式的数据，而且还必须根据具体情况进行选择。用该方法实现labview与m

4、atlab的混合编程简单、实用，其缺点是没有脱离matlab的环境，而只是将它在后台执行，所以这种方法必须在计算机中安装有matlab。（二）利用com组件调用matlab算法com技术的核心就是二进制接口规范，此规范独立于编程语言和操作系统。从matlab6.5开始增加matlab com builder功能，它可以帮助用户将用m语言开发的算法自动、快速地转变为独立的com组件对象。通过com组件，可以同其他用户共享已经开发的算法，并且可以免费地随同com应用程序发布matlab算法。labview在其functioncommunicationactivex模块中提供了一组与组件操作相关的子

5、vi，其中automation open节点打开一个与com对象相连的refnum，然后该refnum 能够被传递给模块中的其他函数节点，从而实现具体的com对象操作，最后close automation节点关闭refnum。利用com技术，matlab builder for com能够将低速执行的m文件编译成二进制的com组件，嵌入到labview程序中。这种方法对于规模较大，性能、速度、内存管理要求较高的labview应用程序来说，是非常有利的。（三）利用动态链接库技术动态链接库（dll）是基于windows程序设计的一个重要的组成部分。在labview下利用dll技术调用matlab，

6、首先是用m文件翻译器matcom将matlab的，源文件翻译为cpp代码，并编译为dll文件；然后用labview提供的调用库函数（call library function，clf）节点，在labview中实现dll函数的调用。该方法必须安装matcom，但是matcom对class类和图形窗口的支持不够，使得图像处理的一些功能不能使用，无法画出像matlab中那样精细的图像。比较以上三种方法可知，利用动态链接库的方法不适合调用matlab进行图像处理；利用com组件可以完成调用matlab图像处理的功能，但比较繁琐，适合于大型系统设计；利用matlab script节点可以方便地完成mat

7、lab图像处理功能，满足一般需求，开发出小型高效的虚拟仪器系统。二、labview与matlab混合编程图像处理的实现labview的每个程序就是一个vi，它包括前面板和框图程序窗口两部分。在labview中利用matlab script实现matlab图像处理方法为：在框图程序窗口中，通过functions palette- mathematics-formula-matlab script，打开matlab script节点，可以直接在其框图中写入matlab图像处理程序，也可以在框图中点击右键，在弹出菜单中选择“import”，在对话框中选择要导入的图像处理m程序文件即完成了节点程序的写

8、入。一般情况下推荐使用后者，在matlab环境下编译通过的m文件导入节点可以节省调试时间，提高开发效率。在框图内书写或调用文件时要保证每一条语句的完整性，或者完整写在一行，或者分行要有连接符，否则，程序运行会产生错误。matlab script节点的参数传递可通过添加输入输出完成。在节点边框上单击鼠标右键，在弹出式菜单中选择“add input”或“add output”，注意數字图像是以矩阵格式存储的，所以输入输出图像的数据格式选择为real matrix。三、结束语通过labview与matlab混合编程，二者扬长避短，优秀的labview图形化编程语言与强大的matlab工程计算语言结合，必将大大提高虚拟