今天學習一下Opencv中一個用處很廣泛的功能,xml/yml 格式文件的輸入和輸出,這在特徵,算法參數等數據類型的保存和載入中肯定需要用到,掌握opencv中文件的輸入輸出類,會使這一個過程十分簡單愉快。當然文件的輸入輸出功能用處很廣,有待大家去挖掘。對應的例程是 (TUTORIAL) file_input_output
先來看下程序的運行結果,這裏我們設置的xml輸出路徑爲 f:\image_set\test.xml
可以看出,例程先將數據寫入到文件中,然後再從文件中讀出數據,並打印出來。下面具體看下是怎麼操作的。
{ //write
Mat R = Mat_<uchar>::eye(3, 3),
T = Mat_<double>::zeros(3, 1);
MyData m(1);
FileStorage fs(filename, FileStorage::WRITE); // 構造一個 FileStorage對象,只提供寫操作
fs << "iterationNr" << 100;
fs << "strings" << "["; // text - string sequence // 用 [ ] 作爲字符串的輸入開始和結束標記
fs << "image1.jpg" << "Awesomeness" << "baboon.jpg";
fs << "]"; // close sequence
fs << "Mapping"; // text - mapping // 用 { }作爲map 索引的輸入開始和結束標記
fs << "{" << "One" << 1;
fs << "Two" << 2 << "}";
fs << "R" << R; // cv::Mat // 輸出Mat,“R”作爲Mat的名稱
fs << "T" << T;
fs << "MyData" << m; // your own data structures // 輸出自定義類型 , 需要自己編寫函數重載
fs.release(); // explicit close // 寫完後,要釋放文件資源
cout << "Write Done." << endl;
}
Opencv中用一個類 FileStorage 提供文件輸入輸出的方法,下面是例程中用到的構造函數原型
//! the full constructor that opens file storage for reading or writing
CV_WRAP FileStorage(const string& source, int flags, const string& encoding=string());
可以看出,利用這個構造函數,需要提供兩個參數
1. 文件路徑,類型爲string
2. flag參數,用來決定對象的存儲模式,包括一下幾種模式
//! file storage mode
enum
{
READ=0, //! read mode
WRITE=1, //! write mode
APPEND=2, //! append mode
MEMORY=4,
FORMAT_MASK=(7<<3),
FORMAT_AUTO=0,
FORMAT_XML=(1<<3),
FORMAT_YAML=(2<<3)
};
打開xml,可以看到寫入文件的數據,如下圖所示
<?xml version="1.0"?>
<opencv_storage>
<iterationNr>100</iterationNr>
<strings>
image1.jpg Awesomeness baboon.jpg</strings>
<Mapping>
<One>1</One>
<Two>2</Two></Mapping>
<R type_id="opencv-matrix">
<rows>3</rows>
<cols>3</cols>
<dt>u</dt>
<data>
1 0 0 0 1 0 0 0 1</data></R>
<T type_id="opencv-matrix">
<rows>3</rows>
<cols>1</cols>
<dt>d</dt>
<data>
0. 0. 0.</data></T>
<MyData>
<A>97</A>
<X>3.1415926535897931e+000</X>
<id>mydata1234</id></MyData>
</opencv_storage>
我們在回頭看下如何利用FileStorage 讀寫自定義類型,源碼如下
class MyData
{
public:
MyData() : A(0), X(0), id()
{}
explicit MyData(int) : A(97), X(CV_PI), id("mydata1234") // explicit to avoid implicit conversion
{}
void write(FileStorage& fs) const //Write serialization for this class
{
fs << "{" << "A" << A << "X" << X << "id" << id << "}";
}
void read(const FileNode& node) //Read serialization for this class
{
A = (int)node["A"];
X = (double)node["X"];
id = (string)node["id"];
}
public: // Data Members
int A;
double X;
string id;
};
//These write and read functions must be defined for the serialization in FileStorage to work
static void write(FileStorage& fs, const std::string&, const MyData& x)
{
x.write(fs);
}
static void read(const FileNode& node, MyData& x, const MyData& default_value = MyData()){
if(node.empty())
x = default_value;
else
x.read(node);
}
// This function will print our custom class to the console
static ostream& operator<<(ostream& out, const MyData& m)
{
out << "{ id = " << m.id << ", ";
out << "X = " << m.X << ", ";
out << "A = " << m.A << "}";
return out;
}
可以看出,這是一個簡單的類型,包括int,double和string類型的三個成員變量,在自定義類型中定義了read 和write的方法,值得注意的是這裏另外定義了3個靜態函數,write,read 以及<<操作,它們是起橋樑作用的,提供一個接口,可以將fs類的<<操作轉換成各種類型各自的write和read方法。看FileStorage中定義的<<操作會根據清楚
template<typename _Tp> static inline FileStorage& operator << (FileStorage& fs, const _Tp& value)
{
if( !fs.isOpened() )
return fs;
if( fs.state == FileStorage::NAME_EXPECTED + FileStorage::INSIDE_MAP )
CV_Error( CV_StsError, "No element name has been given" );
write( fs, fs.elname, value );
if( fs.state & FileStorage::INSIDE_MAP )
fs.state = FileStorage::NAME_EXPECTED + FileStorage::INSIDE_MAP;
return fs;
}
這是一個模板函數,通過一個重載函數write實現不同類型的寫操作,而這個write函數只是提供一個接口,具體的文件寫入操作,在各種類型中有分別的實現。同理,FileStorage 的read也是利用類似的技巧實現的。這樣做的目的也是爲了提供代碼的重載性和擴展性,這樣FileStorage就可以爲任意的自定義類型提供接口,實現在各自的類型中實現,但用戶新添加一種類型時,不需要改動FileStorage中的任何代碼,這是個很高明的技巧。
下面看下FileStorage 的read操作
{//read
cout << endl << "Reading: " << endl;
FileStorage fs;
fs.open(filename, FileStorage::READ); 構造一個FileStorage,只提供讀操作
int itNr;
//fs["iterationNr"] >> itNr;
itNr = (int) fs["iterationNr"]; //利用[ ]查找iterationNr的值
cout << itNr;
if (!fs.isOpened())
{
cerr << "Failed to open " << filename << endl;
help(av);
return 1;
}
FileNode n = fs["strings"]; // Read string sequence - Get node // 尋找名爲 strings的節點
if (n.type() != FileNode::SEQ) // 判斷節點的值類型 FileNode::SEQ代表字符串類型
{
cerr << "strings is not a sequence! FAIL" << endl;
return 1;
}
FileNodeIterator it = n.begin(), it_end = n.end(); // Go through the node // 遍歷節點,輸出所有字符串,迭代的風格
for (; it != it_end; ++it)
cout << (string)*it << endl;
n = fs["Mapping"]; // Read mappings from a sequence
cout << "Two " << (int)(n["Two"]) << "; "; // 查找"Two"的值
cout << "One " << (int)(n["One"]) << endl << endl;
MyData m;
Mat R, T;
fs["R"] >> R; // Read cv::Mat // 查找到“R”的Mat,並讀入到 R中
fs["T"] >> T;
fs["MyData"] >> m; // Read your own structure_ 自定義類型的讀取
cout << endl
<< "R = " << R << endl;
cout << "T = " << T << endl << endl;
cout << "MyData = " << endl << m << endl << endl;
//Show default behavior for non existing nodes
cout << "Attempt to read NonExisting (should initialize the data structure with its default).";
fs["NonExisting"] >> m;
cout << endl << "NonExisting = " << endl << m << endl;
}
讀入的操作和寫入很類似,FileStorage提供[ ]下標直接查找某個名字的數據或者節點,FileStorage::SEQ類型的節點,可以通過迭代進行字符串的遍歷。
同樣的,自定義類型的讀入操作需要自己定義。