输入输出XML和YAML文件

目的

你将得到以下几个问题的答案:

如何将文本写入YAML或XML文件，及如何从从OpenCV中读取YAML或XML文件中的文本
如何利用YAML或XML文件存取OpenCV数据结构
如何利用YAML或XML文件存取自定义数据结构?
OpenCV中相关数据结构的使用方法，如：xmlymlpers:FileStorage <filestorage>,FileNode或FileNodeIterator.

代码

你可以点击此处下载或直接从OpenCV代码库中找到源文件。samples/cpp/tutorial_code/core/file_input_output/file_input_output.cpp。

以下用简单的示例代码演示如何逐一实现所有目的.

 
   
    
      
      
       #include <opencv2/core/core.hpp>
#include <iostream>
#include <string>

using namespace cv;
namespace std;

class MyData
{
public:
    MyData() : A(0), X(id()
    {}
    explicit MyData(int) 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"];
    }
:   // Data Members
    int A;
    double X;
    string id;
};

//These write and read functions must be defined for the serialization in FileStorage to work
& fs, const std::string&,32); font-weight:bold">const MyData& x)
{
    x.write(fs);
}
& node, MyData& x,102)">& default_value = MyData()){
    if(node.empty())
        x = default_value;
    else
        x.read(node);
}

// This function will print our custom class to the console
ostream& operator<<(ostream& out,102)">& m) 
{ 
    out "{ id = " << m.id ",";
    out "X = " << m.X "A = " << m.A "}";
    return out;
}

int main(int ac, char** av)
{
    if (ac != 2)
    {
        help(av);
        return 1;
    }

    string filename = av[1];
    { //write
        Mat R = Mat_<uchar>::eye(3, 3),
            T <double>::zeros(1);
        MyData m(1);

        FileStorage fs(filename, FileStorage::WRITE);

        fs "iterationNr" << 100;
        fs "strings" "[";                              // text - string sequence
        fs "image1.jpg" "Awesomeness" "baboon.jpg";
        fs "]";                                           // close sequence
        
        fs "Mapping";                              // text - mapping
        fs "One" 1;
        fs <<        "Two" 2 "}";               

        fs "R" << R;                                      // cv::Mat
        fs "T" << T;

        fs "MyData" << m;                                // your own data structures

        fs.release();                                       // explicit close
        cout "Write Done." << endl;
    }

    {//read
        cout << endl "Reading: " << endl;
        FileStorage fs; 
        fs.open(filename,102)">::READ);

        int itNr; 
        //fs["iterationNr"] >> itNr;
        itNr int) fs["iterationNr"];
        cout << itNr;
        if (!fs.isOpened())
        {
            cerr "Failed to open " << filename << endl;
            help(av);
            1;
        }

        FileNode n = fs["strings"];                         // Read string sequence - Get node
        if (n.type() != FileNode::SEQ)
        {
            cerr "strings is not a sequence! FAIL" << endl;
            1;
        }

        FileNodeIterator it = n.begin(), it_end = n.end(); // Go through the node
        for (; it != it_end; ++it)
            cout << (string)*it << endl;
        
        
        n "Mapping"];                                // Read mappings from a sequence
        cout "Two  " << (int)(n["Two"]) "; "; 
        cout "One  " "One"]) << endl; 
        

        MyData m;
        Mat R, T;

        fs["R"] >> R;                                      // Read cv::Mat
        fs["T"] >> T;
        fs["MyData"] >> m;                                 // Read your own structure_

        cout << endl 
            "R = " << R << endl;
        cout "T = " << T "MyData = " << m << 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 "NonExisting = " << endl;
    }

    cout << endl 
        "Tip: Open up " " with a text editor to see the serialized data." << endl;

    0;
}
 
      
 
    
 
   
 

这里我们仅讨论XML和YAML文件输入。你的输出（和相应的输入）文件可能仅具有其中一个扩展名以及对应的文件结构。XML和YAML的串行化分别采用两种不同的数据结构:mappings(就像STL map) 和element sequence(比如 STL vector>。二者之间的区别在map中每个元素都有一个唯一的标识名供用户访问；而在sequences中你必须遍历所有的元素才能找到指定元素。

XML\YAML 文件的打开和关闭。在你写入内容到此类文件中前，你必须先打开它，并在结束时关闭它。在OpenCV中标识XML和YAML的数据结构是FileStorage。要将此结构和硬盘上的文件绑定时，可使用其构造函数或者open()函数:
```
string filename = "I.xml";
FileStorage fs(filename,FileStorage::WRITE);
\\...
fs.open(filename,FileStorage::READ);
```
无论以哪种方式绑定，函数中的第二个参数都以常量形式指定你要对文件进行操作的类型，包括：WRITE,READ 或 APPEND。文件扩展名决定了你将采用的输出格式。如果你指定扩展名如.xml.gz，输出甚至可以是压缩文件。

当FileStorage对象被销毁时，文件将自动关闭。当然你也可以显示调用release函数:
```
fs.release();                                       // 显示关闭
```
输入\输出文本和数字。数据结构使用与STL相同的 << 输出操作符。输出任何类型的数据结构时，首先都必须指定其标识符,这通过简单级联输出标识符即可实现。基本类型数据输出必须遵循此规则:

fs 100;

读入则通过简单的寻址（通过 [] 操作符）操作和强制转换或 >> 操作符实现：

int itNr; fs["iterationNr"] >> itNr; itNr "iterationNr"];
输入\输出OpenCV数据结构。其实和对基本类型的操作方法是相同的:

Mat R <uchar >::eye (T 1); fs // 写 cv::Mat fs << T; fs[// 读 cv::Mat fs[>> T;
输入\输出 vectors（数组）和相应的maps.之前提到我们也可以输出maps和序列（数组,vector)。同样，首先输出变量的标识符，接下来必须指定输出的是序列还是map。

对于序列，在第一个元素前输出”[“字符，并在最后一个元素后输出”]“字符：

// 文本 - 字符串序列 fs "baboon.jpg"; fs // 序列结束

对于maps使用相同的方法，但采用”{“和”}“作为分隔符。

// 文本 - mapping fs 1; fs "}";

对于数据读取，可使用FileNode和FileNodeIterator数据结构。FileStorage的[] 操作符将返回一个FileNode数据类型。如果这个节点是序列化的，我们可以使用FileNodeIterator来迭代遍历所有元素。

FileNode n // 读取字符串序列 - 获取节点 ::SEQ) { cerr << endl; 1; } FileNodeIterator it // 遍历节点 ++it) cout << endl;

对于maps类型，可以用 [] 操作符访问指定的元素（或者 >> 操作符）：

n // 从序列中读取map cout "; "; cout << endl;
读写自定义数据类型。假设你定义了如下数据类型：

: MyData() id() {} // 数据成员 int A; double X; string id; };

添加内部和外部的读写函数，就可以使用OpenCV I/O XML/YAML接口对其进行序列化（就像对OpenCV数据结构进行序列化一样）。内部函数定义如下：

//对自定义类进行写序列化 { fs "}"; } //从序列读取自定义类 { A "A"]; X "X"]; id "id"]; }

接下来在类的外部定义以下函数：

& x) { x.write(fs); } = MyData()) { if(node.empty()) x = default_value; else x.read(node); }

这儿可以看到，如果读取的节点不存在，我们返回默认值。更复杂一些的解决方案是返回一个对象ID为负值的实例。

一旦添加了这四个函数，就可以用 >> 操作符和 << 操作符分别进行读，写操作：

MyData m(1); fs << m; // 写自定义数据结构 fs[// 读自定义数据结构

或试着读取不存在的值:

fs[>> m; // 请注意不是 fs << "NonExisting" << m cout << endl;

结果

好的，大多情况下我们只输出定义过的成员。在控制台程序的屏幕上，你将看到：

 
   Write Done.

Reading:
100image1.jpg
Awesomeness
baboon.jpg
Two  2; One  1


R = [1,0;
  0,1,1]
T [0; 0; 0]

MyData =
{ id = mydata1234,X = 3.14159,213)">A = 97}

Attempt to read NonExisting (should initialize the data structure with its default).
NonExisting =,102)">= 0,102)">= 0}

Tip: Open up output.xml with a text editor to see the serialized data.
 
  

然而,在输出的xml文件中看到的结果将更加有趣：

<?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 <cols>1<dt>d<data>
    0. 0. 0.</data></T>
<MyData>
  <A>97</A>
  <X>3.1415926535897931e+000</X>
  <id>mydata1234</id></MyData>
</opencv_storage>
 
  

或YAML文件：

%YAML:1.0
iterationNr: 100
strings:
   - "image1.jpg"
   - Awesomeness
   - "baboon.jpg"
Mapping:
   One: 1
   Two: 2
R: !!opencv-matrix
   rows: 3
   cols: 3
   dt: u
   data: [ 1,1 ]
T: !!opencv-matrix
   rows: 3
   cols: 1
   dt: d
   data: [ 0.,0.,0. ]
MyData:
   A: 97
   X: 3.1415926535897931e+000
   id: mydata1234

OpenCV FileStorage类读写XML/YML文件
   
   
    
     在OpenCV程序中，需要保存中间结果的时候常常会使用.xml / .yml文件，opencv2.0之前都是使用C风格的代码，当时读写XML文件分别使用函数cvLoad()和cvSave()。在2.0以后的OpenCV转为支持C++，这一举措大大减少了代码量以及编程时需要考虑的细节。
    
     新版本的OpenCV的C++接口中，imwrite()和imread()只能保存整数数据，且需要以图像格式。当需要保存浮点数据或者XML/YML文件时，之前的C语言接口cvSave()函数已经在C++接口中被删除，代替它的是FileStorage类。这个类非常的方便，封装了很多数据结构的细节，编程的时候可以根据统一的接口对数据结构进行保存。
    
     1. FileStorage类写XML/YML文件
    
    •新建一个FileStorage对象，以FileStorage::WRITE的方式打开一个文件。
    
     • 使用 << 操作对该文件进行操作。
    
    •释放该对象，对文件进行关闭。
    
     例子如下：
    
     
      
       
      
         FileStorage fs("test.yml",FileStorage::WRITE);
    fs << frameCount" << 5;
    time_t rawtime; time(&rawtime);
    fs << calibrationDate" << asctime(localtime(&rawtime));
    Mat cameraMatrix = (Mat_<double>(3,3) << 1000,128); line-height:1.5!important">0,128); line-height:1.5!important">320,128); line-height:1.5!important">240,128); line-height:1.5!important">1); //又一种Mat初始化方式
    Mat distCoeffs = (Mat_<5,128); line-height:1.5!important">1) << 0.1,128); line-height:1.5!important">0.01,-0.001,128); line-height:1.5!important">0);
    fs << cameraMatrix" << cameraMatrix << distCoeffs" << distCoeffs;
    
    features为一个大小为3的向量,其中每个元素由随机数x,y和大小为8的uchar数组组成
    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[:";
        int j = 0; j < 8; j++ )
            fs << ((lbp >> j) & 1);
        fs << ]}";
    }
    fs << ";
    fs.release(); 
      
       
      
    
    
    
    
     2. FileStorage类读XML/YML文件
    
     FileStorage对存储内容在内存中是以层次的节点组成的，每个节点类型为FileNode，FileNode可以使单个的数值、数组或者一系列FileNode的集合。FileNode又可以看做是一个容器，使用iterator接口可以对该节点内更小单位的内容进行访问，例如访问到上面存储的文件中"features"的内容。步骤与写文件类似：
    
     • 新建FileStorage对象，以FileStorage::READ 方式打开一个已经存在的文件
    
     • 使用FileStorage::operator []()函数对文件进行读取，或者使用FileNode和FileNodeIterator
    
     • 使用FileStorage::release()对文件进行关闭
    
     例子如下：
    
     
      
      代码" style="color:rgb(26,FileStorage::READ);

    方式一: []操作符
    int frameCount = (int)fs["];
    
    方式二: FileNode::operator >>()
    string date;
    fs["] >> date;
    
    Mat cameraMatrix2,distCoeffs2;
    fs["] >> cameraMatrix2;
    fs["] >> distCoeffs2;
    
    注意FileNodeIterator的使用,似乎只能用一维数组去读取里面所有的数据
    FileNode features = fs["];
    FileNodeIterator it = features.begin(),it_end = features.end();
    int idx = 0;
    std::vector<uchar> lbpval;
    for( ; it != it_end; ++it,idx++ )
    {
        cout << feature #" << idx << : ";
        cout << x=" << (int)(*it)["] << ,y=";
        (*it)["] >> lbpval;  直接读出一维向量

        0; i < (int)lbpval.size(); i++ )
            cout << " int)lbpval[i];
        cout << )" << endl;
    }
    fs.release();

另外，注意在新建FileStorage对象之后，并以READ或WRITE模式打开文件之后，可以用FileStorage::isOpened()查看文件状态，判断是否成功打开了文件。

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