獨(dú)家｜OpenCV1.8 使用XML和YAML文件實(shí)現(xiàn)文件的輸入/輸出

目標(biāo)

本小節(jié)將回答以下問(wèn)題：

如何使用YAML或XML文件打印和讀取文本輸入到文件和OpenCV？

如何對(duì)OpenCV數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)做相同的操作？

如何為自定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)做相同的操作？

OpenCV中cv::FileStorage , cv::FileNode 和 cv::FileNodeIterator 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和使用方法。

源代碼

C ++

可以在原文下載源代碼,也可以在以下目錄中

samples/cpp/tutorial_code/core/file_input_output/file_input_output.cpp 找到 OpenCV的源代碼庫(kù)。

這里還有完整的示例代碼。

代碼詳解

在這里，只講解XML和YAML文件輸入。你的輸出（及其對(duì)應(yīng)的輸入）只能是具有XML和YAML擴(kuò)展名的文件，并帶有XML和YAML數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這里有兩種可以串行化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：映射（諸如STL映射和Python字典）和元素序列（如STL向量）。二者之間的區(qū)別是，映射中的每一個(gè)元素均有唯一的名稱(chēng)，可以通過(guò)該名稱(chēng)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。對(duì)于序列而言，則需要通過(guò)遍歷來(lái)查詢(xún)一個(gè)具體的項(xiàng)目。

1. 打開(kāi)和關(guān)閉XML / YAML文件。在讀寫(xiě)文件內(nèi)容之前，首先需要打開(kāi)文件，在使用結(jié)束時(shí)關(guān)閉文件。OpenCV中的XML / YAML數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是CV :: FileStorage。具體來(lái)說(shuō)，該結(jié)構(gòu)可以將文件與硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器綁定起來(lái)，這樣便可以使用它的構(gòu)造函數(shù)或open()函數(shù)：

無(wú)論是哪一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它的第二個(gè)參數(shù)都是一個(gè)常數(shù)，可以用來(lái)指定操作類(lèi)型，比如：寫(xiě)入讀取或追加。文件的擴(kuò)展名還決定了輸出文件的格式。如果輸出文件的擴(kuò)展名為*.xml.gz*，甚至能夠輸出壓縮文件。

當(dāng)釋放CV :: FileStorage對(duì)象之后，該文件將自動(dòng)關(guān)閉?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)用release 函數(shù)顯式地自動(dòng)關(guān)閉文件：

2. 文本和數(shù)字的輸入/輸出。C ++中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)使用STL庫(kù)中的<<輸出操作符。Python中，則使用了 ）。輸出任何類(lèi)型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，首先需要指定其名稱(chēng)，在C++中，只需要單純地將名稱(chēng)推給數(shù)據(jù)流。在Python中，寫(xiě)函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)便是名稱(chēng)?？梢杂靡韵旅畲蛴∥谋竞蛿?shù)字：

讀取是一種簡(jiǎn)單的尋址方式（使用 []操作符）、casting操作或使用>>操作符讀出。在Python中，使用real()和getNode（）函數(shù)來(lái)尋址：

3. OpenCV數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的輸入/輸出。該操作與基礎(chǔ)C ++和Python的類(lèi)型完全相同。

4. 向量（數(shù)組）的輸入/輸出和相關(guān)映射。正如前文所述，輸出可以是映射和序列（數(shù)組，向量）。同樣，可以先打印變量的名稱(chēng)，然后指定輸出的序列或映射。

在序列的第一個(gè)元件之前打印“[”字符，在序列的最后一個(gè)元素之后打印 “]”字符。在Python語(yǔ)言中，調(diào)用 FileStorage.startWriteStruct（structure_name，struct_type） ， 其中struct_type為 cv2.FileNode_MAP或cv2.FileNode_SEQ結(jié)構(gòu)，最后調(diào)用FileStorage.endWriteStruct（）來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)：

同理，對(duì)用映射，可以使用“{”和“}”分隔符來(lái)代替“[”和]”字符：

在讀操作中，可以使用的和cv::FileNodeIterator兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。cv::FileStorage 類(lèi)中的[]操作符（在Python中為 getNode（）函數(shù)）可以返回一個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型。如果節(jié)點(diǎn)為序列結(jié)構(gòu)，則可以使用CV :: FileNodeIterator進(jìn)行迭代。在Python中，可以調(diào)用at()函數(shù)訪(fǎng)問(wèn)序列中的元素，并用size() 函數(shù)返回序列長(zhǎng)度：

對(duì)于映射，可以使用[]操作符（在Python中為at()函數(shù)）來(lái)訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)（也可使用>>操作符）：

5. 讀/寫(xiě)自定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。假定有一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如下所示：

在C ++中，通過(guò)OpenCV 的XML / YAML I / O接口實(shí)現(xiàn)串行化？（僅針對(duì)OpenCV的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)），為自定義的類(lèi)添加讀取和寫(xiě)入函數(shù)。在Python中，可以在類(lèi)的內(nèi)部一個(gè)讀取和寫(xiě)入函數(shù)來(lái)完成類(lèi)似的操作。內(nèi)部情況如下：

在C ++中，需要在類(lèi)的外部添加下列函數(shù)的定義：

如果用戶(hù)試圖讀取一個(gè)不存在的節(jié)點(diǎn)時(shí)，只返回默認(rèn)初始值。而更為詳細(xì)的解決方案則是為對(duì)象ID返回一個(gè)為-1的值。

一旦添加了該函數(shù)定義，則這四個(gè)函數(shù)便會(huì)使用>>操作符寫(xiě)入和<<操作符讀?。ɑ蚴荘ython中的輸入/輸出函數(shù)）

或者可以嘗試讀取一個(gè)不存在的節(jié)點(diǎn)：

程序運(yùn)行結(jié)果

在大多情況下，只需要將定義好的數(shù)值打印出來(lái)，在顯示屏幕上可以看到以下運(yùn)行輸出結(jié)果：

更加有趣的是：還可以在輸出的XML文件中看到以下結(jié)果：

或者在輸出的YAML文件中看到以下結(jié)果：

可以在YouTube網(wǎng)站觀(guān)看這個(gè)示例的運(yùn)行視頻。

注：本文以C++語(yǔ)言代碼為例，獲取Java和python版本可在原文中查看：

https://docs.opencv.org/4.5.2/dd/d74/tutorial_file_input_output_with_xml_yml.html