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利用window API實現matlab屏幕抓取函數

編輯：關於VC++

摘要：結合如何用window API實現matlab屏幕抓取函數，介紹了在matlab中如何利用matlab與C/C++的接口，調用操作系統API，擴展matlab功能。

引言

MATLAB 產品家族是美國 MathWorks公司開發的用於概念設計,算法開發,建模仿真,實時實現的理想的集成環境。由於其完整的專業體系和先進的設計開發思路，使得 MATLAB 在多種領域都有廣闊的應用空間。

盡管MATLAB在科學研究以及工業技術開發方面有著極為廣泛的應用，但是它也不是萬能的。在某些場合下，MATLAB自身攜帶的函數及其組合並無法完全滿足用戶的要求，而必須通過調用操作系統的API函數來實現。MATLAB在設計時已經考慮到這點，為我們提供了mex命令，可用於將調用操作系統API函數的C程序編譯成DLL文件，也就是MEX文件，使之成為MATLAB的一個擴展函數。這樣，我們在MATLAB環境下編程時就可以直接調用該擴展函數，達到間接調用操作系統API函數的目的。本文將通過如何為MATLAB編寫屏幕抓取函數來演示上述過程。

MEX接口

MEX是MATLAB Executable的縮寫，也就是可以在MATLAB中執行。這是MATLAB和其他主要編程語言如C/C++，FORTRAN的接口。普通的C/C++或是FORTRAN源程序，只要加上一個特殊的接口函數，就能通過MATLAB裡的MEX命令編譯成一種特殊的動態鏈接庫函數，而這種函數可以在MATLAB環境下編程時直接調用，與MATLAB內嵌的函數一樣。這個特殊的接口函數相當於C程序中的main函數，是程序的入口，程序的執行就是從這個入口函數開始的。其原型為

void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[])

其中，參數nlhs和nrhs為輸出和輸入變量的數目，參數plhs和prhs為輸出和輸入變量指針的指針，prhs是長度為nrhs的輸入變量的指針數組，plhs是長度為nlhs的輸出變量的指針數組。

利用window API實現matlab屏幕抓取函數

本質上就是利用C語言調用window API函數來實現屏幕抓取功能，同時，必須處理好C語言與matlab接口問題和C語言中數組存儲與matlab中數組存儲的轉化問題。

以下是C源程序，有詳細的注釋。

// matlab mex file to snap the screen // compile to use>> mex screensnap.c user32.lib gdi32.lib // usage:1, >>a=screensnap(0)　　 %exclude the matlab window //　　　　>>imshow(a); //　　　 2, >>a=screensnap(1);　　%include the matlab window //　　　　　>> imshow(a); // designed by darnshong　 [email protected] // 2005,12,18 #include <windows.h> #include <string.h> #include "mex.h" void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[], int nrhs, const mxArray *prhs[]) { 　　int cx,cy,recnum; 　　int dims[3],i,j,k; 　　char *pchar,*mloc; 　　bool bshowmatlab;//抓屏時是否屏蔽matlab主窗口　　HWND hwin,hactw; 　　HDC dc,memdc; 　　RECT rect; 　　HBITMAP hbitm,hold; 　　BITMAPINFOHEADER binfoh; 　　if(nrhs!=1)　//對輸入參數進行檢驗　　　　mexErrMsgTxt("Need 1 argument!\n"); 　　if(!mxIsDouble(prhs[0])) 　　　　mexErrMsgTxt("The input argument must be a numeric!\n"); 　　if(*(double*)(mxGetData(prhs[0]))==0) 　　　　bshowmatlab=false; 　　else 　　　　bshowmatlab=true; 　　hactw=GetForegroundWindow();//獲取matlab的窗口句柄　　hwin=GetDesktopWindow();//獲取桌面窗口句柄　　dc=GetWindowDC(hwin);//獲取桌面窗口DC 　　GetWindowRect(hwin,&rect);//獲取桌面窗口大小　　cx=rect.right-rect.left; 　　cy=rect.bottom-rect.top; 　　mexPrintf("cx: %d cy: %d\n !",cx,cy); 　　memdc=CreateCompatibleDC(dc);//創建與桌面窗口DC相適應的內存DC 　　mexPrintf("Handles: %d %d %d\n !",hwin,dc,memdc); 　　hbitm=CreateCompatibleBitmap(dc,cx,cy);//創建相適應的位圖　　if(hbitm==0) 　　　　mexErrMsgTxt("Fail to create a compatible bitmap!\n"); 　　 if (!(hold=SelectObject(memdc, hbitm))) //將新建的位圖選入內存DC中　　mexErrMsgTxt("Compatible Bitmap Selection!\n"); 　　　　// Hide the application window. 　　 if(!bshowmatlab) 　　{ 　　　 ShowWindow(hactw, SW_HIDE); //屏蔽matlab主窗口　　　 Sleep(100);//延遲100ms，因為在屏蔽matlab主窗口的過程中不能抓屏　　 } 　　　　 //Copy color data for the entire display into a 　　　　 //bitmap that is selected into a compatible DC. 　　　 if (!BitBlt(memdc,0,0,cx,cy,dc,0,0,SRCCOPY)) //將桌面窗口DC拷貝到內存DC中　　　　mexErrMsgTxt("Screen to Compat Blt Failed"); 　　　　dims[0]=cy;//注意cx,cy的順序　　　　dims[1]=cx; 　　　　dims[2]=3; 　　　　plhs[0]=mxCreateNumericArray(3,dims,mxUINT8_CLASS,mxREAL); 　　　　//創建輸出變量空間來傳遞圖像數據　　　　//由於是彩色圖像，含RGB三分量，所以為三維數據　　　　pchar=(char*)mxGetData(plhs[0]); 　　　　binfoh.biSize=sizeof(BITMAPINFOHEADER); 　　　　binfoh.biWidth=cx; 　　　　binfoh.biHeight=-cy; 　　　　binfoh.biPlanes=1; 　　　　binfoh.biBitCount=24; 　　　　binfoh.biCompression=BI_RGB; 　　　　binfoh.biSizeImage=0; 　　　　binfoh.biXPelsPerMeter=0; 　　　　binfoh.biYPelsPerMeter =0; 　　　　binfoh.biClrUsed=0; 　　　　binfoh.biClrImportant=0; 　　　　//配置位圖信息頭結構　　　　mloc=(char*)mxMalloc(cx*cy*3); 　　　　//申請空間來存放圖像數據　　　　recnum=GetDIBits(memdc,hbitm,0,cy,mloc,(BITMAPINFO*)&binfoh,DIB_RGB_COLORS); 　　　　//將圖像數據復制到mloc空間裡　　　　mexPrintf("Copyed %d lines %d\n!",recnum,hbitm); 　　　　for(k=0;k<3;k++) 　　　　for(j=0;j<cy;j++) 　　　　　　for(i=0;i<cx;i++) 　　　 { 　　　　　　pchar[i*cy+j+k*cx*cy]=mloc[(j*cx+i)*3+2-k]; 　　　　　　//由於matlab中數據存儲是先列後行的，與C程序中先行後列不一樣　　　　　　//圖像數據在復制到輸出變量時必須進行適當的處理　　　 } 　　　　mxFree(mloc);//釋放申請的內存空間　　　　SelectObject(hbitm,hold); 　　　　DeleteDC(memdc); 　　　　ReleaseDC(hwin,dc); 　　　　DeleteObject(hbitm); 　　　　//完成之後進行必要的處理防止內存洩漏　　　　if(!bshowmatlab) 　　　　ShowWindow(hactw, SW_SHOW); 　　　　//恢復matlab主窗口的顯示 }