opencv(20):输入输出XML和YAML文件

落日映苍穹つ 2023-06-14 05:25 5阅读 0赞

### 1. XML和YAML文件简介 ###

本节我们将一起认识XML和、YAML这两种文件类型。

所谓XML,即eXtensibleMarkupLanguage,翻译成中文为“可扩展标识语言”。首先，XML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，比如可以定义标记`<book>、<name>`。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。

YAML是"YAML Ain’t a Markup Language”（译为"YAML不是一种置标语言”）的递回缩写。在开发的这种语言时，YAML的原是："Yet Another Markup Language”（仍是一种置标语言），但为了强调这种语言以数据为中心，而不是以置标语言为重点，而用返璞词进行重新命名。YAML是一个可读性高，用来表达资料序列的格式。它参考了其他多种语言，包括：XML、C语言、Python、Perl,以及电子邮件格式RFC2822。

.yml和.yaml同为YAML格式的后名

总之，YAML试图用一种比更敏捷的方式，来完成XML所完成的任务。

### 2 . Filestorage类操作文件的使用引导 ###

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。当然，它们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，以及各种原始数据类型，如整数和浮点数字和文本字符串．

我们一般使用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數完成初始化，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，类似c++中的文件输入输出流。  
（3）使用FileStorage::release()函数析构掉FileStorage类对象，同时关闭文件。

下面分别对这三个步骤进行实例讲解。

1.  〖第一步〗XML、YAML文件的打开  
    （1）准备文件写操作  
    FileStoruge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从文件中读数据或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。  
    C++：
    
        FiIeStOrage::FileStorage
    
    C++：
    
        FiIeStorage::FileStorage(const string & source,int flags,const string& encoding=string())
    
    构造函数在实际使用中，方法一般有两种。  
    1）对于第二种带参数的构造函数，进行写操作范例如下。
    
        FileStorage fs;
        fs.open("abc.xml",FileStorage::WRITE);
    
    2）对于第一种不带参数的构造函数，可以使用其成员函数FileStorage::open进行数据的与操作，范例如下。
    
        FileStorage fs;
        fs.open("abc.xml",FileStorage::READ);
    
    （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FileStronge::READ标识符即可，相关示例代码如下。  
    1)第一种方式
    
        FileStorage fs("abc.xml",FileStorage::READ);
    
    2）第二种方式
    
        FileStorage fs;
        	fs.open("abc.xml",FileStroage::READ);
2.  〖第二步〗进行文件的读取操作  
    （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;
    
    而读取文件，使用“>>”运算符，例如：
    
        int itNr;
        fs["iterationNr"]>>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。
    
        //数据结构的初始化
        	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中读出数据
        	fs["R"] >> R;
        	fs["T"] >> T;
3.  〖第三步〗vector(arrays)和maps的输入和输出  
    对于vector结构的输入和输出，要注意在第一个元素前加上"\["，在最后一个元素前加上“\]”。例如：
    
        //开始读入string文本序列
        	fs << "strings" << "[";
        	fs << "image1.jpg" << "Awesomeness" << "baboon.jpg";
        	fs << "]";
    
    而对于map结构的操作，使用的符号是“\{”和“\}”，例如：
    
        fs << "Mapping";
        	fs << "{" << "One" << 1;
        	fs << "Two" << 2 << "}";
    
    读取这些结构的时候，会用到FileNode和Fileodelterator数据结构。对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结构，例如：
    
        FileNode n = fs["strings"];//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;
        		return 1;
        	}
        
        	//遍历节点
        	FileNodeIterator it = n.begin(), it_end = n.end();
        	for (; it != it_end; it++)
        	{ 
        		cout << (string)*it << endl;
        	}
4.  〖第四步〗关闭文件  
    需要注意的是，文件关闭操作会在FileStroage类销毁的同时自动进行，但我们也可显式调用其析构函数FileStroage::release()实现。FileStroage::release()函数会析构掉FileStroage类对象，同时关闭文件。  
    调用过程非常简单，如下。

fs.release();

### 3. 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("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) << 100, 0, 320, 0, 1000, 240, 0, 0, 1);
    	Mat distCoeffs = (Mat_<double>(5, 1) << 0.1, 0.01, -0.001, 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！");
    	getchar();
    
    	return 0;
    }

运行结果：

%YAML:1.0
    frameCount: 5
    calibrationDate: "Mon Nov 18 21:19:34 2019\n"
    cameraMatrix: !!opencv-matrix
       rows: 3
       cols: 3
       dt: d
       data: [ 100., 0., 320., 0., 1000., 240., 0., 0., 1. ]
    distCoeffs: !!opencv-matrix
       rows: 5
       cols: 1
       dt: d
       data: [ 1.0000000000000001e-001, 1.0000000000000000e-002,
           -1.0000000000000000e-003, 0., 0. ]
    features:
       - {  x:41, y:227, lbp:[ 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1 ] }
       - {  x:260, y:449, lbp:[ 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0 ] }
       - {  x:598, y:78, lbp:[ 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 0 ] }

### 4. 示例程序：XML和YAML文件的读写 ###

#include<opencv2\opencv.hpp>
    #include<time.h>
    
    using namespace cv;
    using namespace std;
    
    int main(){ 
    	//改变控制台字体颜色
    	system("color 6F");
    
    	//初始化
    	FileStorage fs2("test.yaml", FileStorage::READ);
    
    	//第一种方法，对FileNode进行操作
    	int frameCount = (int)fs2["frameCount"];
    	std::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
    		<< "dist marix" << distCoeffs2 << endl;
    
    	FileNode features = fs2["features"];
    	FileNodeIterator it = features.begin(), it_end = features.end();
    	int idx = 0;
    	std::vector<uchar> lbpval;
    	//使用FileNodeIterator遍历序列
    	for (; it != it_end; it++)
    	{ 
    		cout << "feature #" << idx << ":";
    		cout << "x=" << (int)(*it)["x"] << ",y=" << (int)(*it)["y"] << ",lbp:(";
    		(*it)["lbp"] >> lbpval;
    		for (int i = 0; i < (int)lbpval.size(); i++)
    		{ 
    			cout << " " << (int)lbpval[i];
    		}
    		cout << ")" << endl;
    	}
    	fs2.release();
    
    	printf("\n文件读取完毕，请输入热一件结束程序！\n");
    	getchar();
    
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjI2MDEwMg_size_16_color_FFFFFF_t_70]

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