【OpenCV】—输入输出XML和YAML文件

简介: 【OpenCV】—输入输出XML和YAML文件

在这里,第五章的学习已经结束了,明天前进第六章《《掌握imgproc组件》》,扬帆起航,继续加油。。。。。

1、XML和YAML文件简介

(1)XML:可扩展标识语言。XML首先是一种元标记语言。所谓“元标记”,就是开发者可以根据自身需要定义自己的标记,如可以定义标记 、。任何满足XML命名规则的名称都可以标记。这就向不同的应用程序打开了的大门。此外,XML是一种语义/结构化语言,它描述了文档的结构和语义。

一、什么是可扩展标记语言?

  • 可扩展标记语言是一种很像超文本标记语言的标记语言。
  • 它的设计宗旨是传输数据,而不是显示数据。
  • 它的标签没有被预定义。您需要自行定义标签。
  • 它被设计为具有自我描述性。
  • 它是W3C的推荐标准。

二、可扩展标记语言和超文本标记语言之间的差异

它不是超文本标记语言的替代。

它是对超文本标记语言的补充。

它和超文本标记语言为不同的目的而设计:

它被设计用来传输和存储数据,其焦点是数据的内容。

超文本标记语言被设计用来显示数据,其焦点是数据的外观。

超文本标记语言旨在显示信息,而它旨在传输信息。

对它最好的描述是:它是独立于软件和硬件的信息传输工具。

(2)YAML:强调这种语言以数据为中心,而不是以置标语言为重点,而用反璞词进行重新命名。YAML是一个可读性高,用来表达资料序列的格式。

脚本语言

由于实现简单,解析成本很低,YAML特别适合在脚本语言中使用。列一下现有的语言实现:Ruby,Java,Perl,Python,PHP,OCaml,JavaScript,Go 。除了Java 和 Go,其他都是脚本语言。

序列化

YAML比较适合做序列化。因为它是宿主语言数据类型直转的。

配置文件

YAML做配置文件也不错。写YAML要比写XML快得多(无需关注标签或引号),并且比ini文档功能更强。

由于兼容性问题,不同语言间的数据流转建议不要用YAML.

2、FileStorage(文件存储)类操作文件的使用引导

说明:XML和YAML是使用非常广泛的文件格式,可以利用XML或者YAML格式的文件存储和还原各式各样的数据结构。还可以存储和载入任意复杂的数据结构,其中就包括了opencv相关周边的数据结构,以及原始数据类型,如整型或者浮点数字和文本字符串。

如下过程来写入或者读取数据到XML或YAML文件中:

1、实例化一个FileStorage类的对象,用默认带参数的构造函数完成初始化;或者用FileStorage::open()成员函数辅助初始化

2、使用流操作符<<进行文件写入操作,或者<<进行文件读取操作

3、使用FileStorage::release()函数析构掉FileStorage类对象,同时关闭文件。

3、实例讲解

【第一步】XML、YAML文件的打开

(1)准备文件写入

说明:FileStorage是OpenCV中XML和YAML文件的存储类,封装了所有相关的信息。它是OpenCV从文件中读取数据或者向文件中写数据时必须要使用的一个类。

此类的构造函数为FileStorage :FileStorage,有两个重载,如下:

FileStorage::FileStorage();
FileStorage::FileStorage(const string& source,int flags,const string& encoding=string());

对于第二种带参数的构造函数,进行写操作范例如下:

FileStorage fs("abc.xml",FileStorage::WRITE);

对于第一种不带参数的构造函数,可以使其成员函数FileStorage::open进行数据的写操作

FileStorage fs;
fs.open("abc.xml",FileStorage::WRITE);

(2)准备文件读操作

上面讲到的都是以FileStorage::WRITE为标识符的写操作,而读操作采用FileStorage::READ 标识符即可

  • 第一种方式
FileStorage fs("abc.xml",FileStorage::READ);

第二种方式

FileStorage fs;
fs.open("abc.xml",FileStorage::READ);

注意:上升的操作方式对于YAML同样适用,将XML换成YAML即可

【第二步】进行文件读写操作

(1)文本和数字的输入和输出

  • 定义好FileStorage 类对象之后,写入文件可以使用"<<"运算符,例如:
fs<<"iterationNr"<<100;

读取文件,使用">>"运算符,如:

int itNr;
fs["itreationNr"]>>itNr;
itNr=(int)fs["iterationNr"];

(2)OpenCV数据结构的输入和输出

  • 关于OpenCV数据结构的输入和输出,和基本的C++形式相同,范例如下:
//数据结构初始化
Mat R=Mat_<uchar>::eye(3,3);
Mat T=Mat_<double>::zeros(3,1);
//向Mat中写入数据
fs<<"R"<<R;
fs<<"T"<<T;
//从Mat中读取数据
fs["R"]>>R;
fs["T"]>>T;

【第三步】vector(arrays)和maps的输入和输出

(1)对于vector结构的输入和输出,要注意在第一个元素前加上”[“,在最后一个元素前加上”]"。

fs <<"string"<<"[";//开始读入string文本序列
fs<<"imagel.jpg"<<"Awesomeness"<<"baboon.jpg";
fs<<"]";//关闭序列

(2)对于map结构的操作,使用的符合是“{ ”和“}”,如:

fs<<"Mapping";//开始读入Mapping文本
fs<<"{"<<"One"<<1;
fs<<"Two"<<2<<"}";

(3)读取这些结构的时候,会用到FileNode和FileNOdeIterator数据结构。对于FileStorage类的“[”,“]"操作符会返回FileNode数据类型;对于一连串的node,可以使用FileNodeIterator.

FileNode n=fs["string"];//读取字符串序列以得到节点
if(n.type()!=FileNode::SEQ)
{
    cerr<<"发生错误!字符串不是一个序列!"<<endl;
    reruen 1;
}
FileNodeIterator it=n.begin(),it_end=n.end();//遍历节点
for(;it!=it_end;++it)
    cout<<(string)*it<<endl;

【第四步】文件关闭


说明:文件关闭操作会在FileStorage类销毁时自动进行,但我们也可显示调用其析构函数FileStorage::release()实现。FileStorage::release()函数会析构掉FileStorage类对象,同时关闭文件。

析构函数(destructor) 与构造函数相反,当对象结束其生命周期,如对象所在的函数已调用完毕时,系统自动执行析构函数。析构函数往往用来做“清理善后” 的工作(例如在建立对象时用new开辟了一片内存空间,delete会自动调用析构函数后释放内存)。

fs.release();
4、示例程序:XML和YAML文件的写入
#include<opencv2/opencv.hpp>
#include<time.h>
using namespace cv;
int main()
{
  //初始化
  FileStorage fs("D:\\test.yaml", FileStorage::WRITE);
  //开始文件写入
  fs << "frameCount" << 5;
  time_t rawtime; time(&rawtime);
  fs << "calibrationDate" << asctime(localtime(&rawtime));
  Mat cameraMatrix = (Mat_<double>(3, 3) << 1000, 0, 320, 0, 1000, 240, 0, 0, 1);
  Mat distCoeffs = (Mat_<double>(5, 1) << 0.1, 0.01, -0.01, 0, 0);
  fs << "cameraMatrix" << cameraMatrix << "distCoeffs" << distCoeffs;
  fs << "features" << "[";
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    int x = rand() % 640;
    int y = rand() % 480;
    uchar lbp = rand() % 256;
    fs << "{:" << "x" << x << "y" << y << "lbp" << "[:";
    for (int j = 0; j < 8; j++) {
      fs << ((lbp >> j) & 1);
    }
    fs << "]" << "}";
  }
  fs << "]";
  fs.release();
  printf("文件读写完毕,请在工程目录下查看生成的文件");
  getchar();
  return 0;
}

5、示例程序:XML和YAML文件的读取
#include<opencv2/opencv.hpp>
#include <time.h>  
#include <string>
using namespace cv;
using namespace std;
int main()
{
  //改变字体颜色
  system("color 6F");
  //初始化
  FileStorage fs2("D:\\test.yaml", FileStorage::READ);

  // 第一种方法,对FileNode操作
  int frameCount = (int)fs2["frameCount"];

  string date;
  // 第二种方法,使用FileNode运算符> > 
  fs2["calibrationDate"] >> date;

  Mat cameraMatrix2, distCoeffs2;
  fs2["cameraMatrix"] >> cameraMatrix2;
  fs2["distCoeffs"] >> distCoeffs2;
  cout << "frameCount: " << frameCount << endl
    << "calibration date: " << date << endl
    << "camera matrix: " << cameraMatrix2 << endl
    << "distortion coeffs: " << distCoeffs2 << endl;
  FileNode features = fs2["features"];
  FileNodeIterator it = features.begin(), it_end = features.end();
  int idx = 0;
  vector<uchar> lbpval;

  //使用FileNodeIterator遍历序列
  for (; it != it_end; ++it, idx++)
  {
    cout << "feature #" << idx << ": ";
    cout << "x=" << (int)(*it)["x"] << ", y=" << (int)(*it)["y"] << ", lbp: (";
    // 我们也可以使用使用filenode > > std::vector操作符很容易的读数值阵列
    (*it)["lbp"] >> lbpval;
    for (int i = 0; i < (int)lbpval.size(); i++)
      cout << " " << (int)lbpval[i];
    cout << ")" << endl;
  }
  fs2.release();

  //程序结束,输出一些帮助文字
  printf("\n文件读取完毕,请输入任意键结束程序~");
  getchar();

  return 0;
}

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