利用window API实现matlab屏幕抓取函数

核心提示：摘要：结合如何用window API实现matlab屏幕抓取函数，介绍了在matlab中如何利用matlab与C/C++的接口，利用window API实现matlab屏幕抓取函数，调用操作系统API，扩展matlab功能，因为在屏蔽matlab主窗口的过程中不能抓屏 } //Copy color data for t

摘要：结合如何用window API实现matlab屏幕抓取函数，介绍了在matlab中如何利用matlab与C/C++的接口，调用操作系统API，扩展matlab功能。

引言

MATLAB 产品家族是美国 MathWorks公司开发的用于概念设计,算法开发,建模仿真,实时实现的理想的集成环境。由于其完整的专业体系和先进的设计 开发思路，使得 MATLAB 在多种领域都有广阔的应用空间。

尽管MATLAB在科学研究以及工业技术开发方面有着极为广泛的应用，但是它也不是万能的。在某些场合下，MATLAB自身携带的函数及其组合并无法完全满足用户的要求，而必须通过调用操作系统的API函数来实现。MATLAB在设计时已经考虑到这点，为我们提供了mex命令，可用于将调用操作系统API函数的C程序编译成DLL文件，也就是MEX文件，使之成为MATLAB的一个扩展函数。这样，我们在MATLAB环境下编程时就可以直接调用该扩展函数，达到间接调用操作系统API函数的目的。本文将通过如何为MATLAB编写屏幕抓取函数来演示上述过程。

MEX接口

MEX是MATLAB Executable的缩写，也就是可以在MATLAB中执行。这是MATLAB和其他主要编程语言如C/C++，FORTRAN的接口。普通的C/C++或是FORTRAN源程序，只要加上一个特殊的接口函数，就能通过MATLAB里的MEX命令编译成一种特殊的动态链接库函数，而这种函数可以在MATLAB环境下编程时直接调用，与MATLAB内嵌的函数一样。这个特殊的接口函数相当于C程序中的main函数，是程序的入口，程序的执行就是从这个入口函数开始的。其原型为

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

其中，参数nlhs和nrhs为输出和输入变量的数目，参数plhs和prhs为输出和输入变量指针的指针，prhs是长度为nrhs的输入变量的指针数组，plhs是长度为nlhs的输出变量的指针数组。

利用window API实现matlab屏幕抓取函数

本质上就是利用C语言调用window API函数来实现屏幕抓取功能，同时，必须处理好C语言与matlab接口问题和C语言中数组存储与matlab中数组存储的转化问题。

以下是C源程序，有详细的注释。

// 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　 chenzushang@sina.com
// 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;//抓屏时是否屏蔽matlab主窗口
　　HWND hwin,hactw;
　　HDC dc,memdc;
　　RECT rect;
　　HBITMAP hbitm,hold;
　　BITMAPINFOHEADER binfoh;
　　if(nrhs!=1)　//对输入参数进行检验
　　　　mexErrMsgTxt("Need 1 argument!
");
　　if(!mxIsDouble(prhs[0]))
　　　　mexErrMsgTxt("The input argument must be a numeric!
");
　　if(*(double*)(mxGetData(prhs[0]))==0)
　　　　bshowmatlab=false;
　　else
　　　　bshowmatlab=true;
　　hactw=GetForegroundWindow();//获取matlab的窗口句柄
　　hwin=GetDesktopWindow();//获取桌面窗口句柄
　　dc=GetWindowDC(hwin);//获取桌面窗口DC
　　GetWindowRect(hwin,&rect);//获取桌面窗口大小
　　cx=rect.right-rect.left;
　　cy=rect.bottom-rect.top;
　　mexPrintf("cx: %d cy: %d
!",cx,cy);
　　memdc=CreateCompatibleDC(dc);//创建与桌面窗口DC相适应的内存DC
　　mexPrintf("Handles: %d %d %d
!",hwin,dc,memdc);
　　hbitm=CreateCompatibleBitmap(dc,cx,cy);//创建相适应的位图
　　if(hbitm==0)
　　　　mexErrMsgTxt("Fail to create a compatible bitmap!
");
　　 if (!(hold=SelectObject(memdc, hbitm))) //将新建的位图选入内存DC中
　　mexErrMsgTxt("Compatible Bitmap Selection!
");
　　　　// Hide the application window.
　　 if(!bshowmatlab)
　　{
　　　 ShowWindow(hactw, SW_HIDE); //屏蔽matlab主窗口
　　　 Sleep(100);//延迟100ms，因为在屏蔽matlab主窗口的过程中不能抓屏
　　 }
　　　　 //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)) //将桌面窗口DC拷贝到内存DC中
　　　　mexErrMsgTxt("Screen to Compat Blt Failed");

　　　　dims[0]=cy;//注意cx,cy的顺序
　　　　dims[1]=cx;
　　　　dims[2]=3;
　　　　plhs[0]=mxCreateNumericArray(3,dims,mxUINT8_CLASS,mxREAL);
　　　　//创建输出变量空间来传递图像数据
　　　　//由于是彩色图像，含RGB三分量，所以为三维数据
　　　　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;
　　　　//配置位图信息头结构
　　　　mloc=(char*)mxMalloc(cx*cy*3);
　　　　//申请空间来存放图像数据　　　　recnum=GetDIBits(memdc,hbitm,0,cy,mloc,(BITMAPINFO*)&binfoh,DIB_RGB_COLORS);
　　　　//将图像数据复制到mloc空间里
　　　　mexPrintf("Copyed %d lines %d
!",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];
　　　　　　//由于matlab中数据存储是先列后行的，与C程序中先行后列不一样
　　　　　　//图像数据在复制到输出变量时必须进行适当的处理
　　　 }
　　　　mxFree(mloc);//释放申请的内存空间
　　　　SelectObject(hbitm,hold);
　　　　DeleteDC(memdc);
　　　　ReleaseDC(hwin,dc);
　　　　DeleteObject(hbitm);
　　　　//完成之后进行必要的处理防止内存泄漏
　　　　if(!bshowmatlab)
　　　　ShowWindow(hactw, SW_SHOW);
　　　　//恢复matlab主窗口的显示
}