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OpenCV —数据持久化: FileStorage类的数据存取操作与示例

分类: 文章 • 2024-08-04 21:53:22


OpenCV —FileStorage类的数据读写操作与示例

OpenCV —数据持久化: FileStorage类的数据存取操作与示例


OpenCV的许多应用都需要使用数据的存储于读取，例如经过3D校准后的相机，需要存储校准结果矩阵，以方便下次调用该数据；基于机器学习的应用，同样需要将学习得到的参数保存等。OpenCV通过XML/YAML格式实现数据持久化。本文简要梳理了使用FileStorage类进行基本数据持久化操作，给出了示例代码。

主要内容包括：

FileStorage类

  • 构造函数
  • operator <<
  • FileStorage::open
  • FileStorage::isOpened
  • FileStorage::release
  • FileStorage::getFirstTopLevelNode
  • FileStorage::root
  • FileStorage::operator[]

示例代码

  • 创建写入器、创建读取器
  • 写入数值、写入矩阵、写入自定义数据结构、写入当前时间
  • 读取数值、读取矩阵、读取自定义数据结构、读取当前时间
  • 关闭写入器、关闭读取器


FileStorage类


FileStorage类将各种OpenCV数据结构的数据存储为XML 或 YAML格式。同时，也可以将其他类型的数值数据存储为这两种格式。

构造函数

FileStorage类的构造函数为：

[cpp] view plain copy
  1. cv::FileStorage(const string& source, int flags， const string& encoding=string());  

参数：

source –存储或读取数据的文件名（字符串），其扩展名(.xml 或 .yml/.yaml)决定文件格式。

flags – 操作模式，包括：

  • FileStorage::READ 打开文件进行读操作
  • FileStorage::WRITE 打开文件进行写操作
  • FileStorage::APPEND打开文件进行附加操作
  • FileStorage::MEMORY 从source读数据，或向内部缓存写入数据（由FileStorage::release返回）

encoding – 文件编码方式。目前不支持UTF-16 XML 编码，应使用 8-bit 编码。

写数据operator <<

向filestorage中写入数据

[cpp] view plain copy
  1. template<typename_Tp> FileStorage& operator<<(FileStorage& fs, const _Tp& value)  
  2. template<typename_Tp> FileStorage& operator<<(FileStorage& fs, const vector<_Tp>& vec)  
参数：

fs – 已经打开的用于写数据的file storage对象

value – 待写入fs 的数据.

vec – 待写入fs 的向量值

 

以下代码分别演示写入数值、矩阵、多个变量、当前时间和关闭文件：

[cpp] view plain copy
  1. // 1.create our writter  
  2.     cv::FileStorage fs("test.yml", FileStorage::WRITE);  
  3.       
  4.     // 2.Save an int  
  5.     int imageWidth= 5;  
  6.     int imageHeight= 10;  
  7.     fs << "imageWidth" << imageWidth;  
  8.     fs << "imageHeight" << imageHeight;  
  9.   
  10.     // 3.Write a Mat  
  11.     cv::Mat m1= Mat::eye(3,3, CV_8U);  
  12.     cv::Mat m2= Mat::ones(3,3, CV_8U);  
  13.     cv::Mat resultMat= (m1+1).mul(m1+2);  
  14.     fs << "resultMat" << resultMat;  
  15.   
  16.     // 4.Write multi-variables   
  17.     cv::Mat cameraMatrix = (Mat_<double>(3,3) << 1000, 0, 320, 0, 1000, 240, 0, 0, 1);  
  18.     cv::Mat distCoeffs = (Mat_<double>(5,1) << 0.1, 0.01, -0.001, 0, 0);  
  19.     fs << "cameraMatrix" << cameraMatrix << "distCoeffs" << distCoeffs;  
  20.   
  21.     // 5.Save local time  
  22.     time_t rawtime; time(&rawtime); //#include <time.h>  
  23.     fs << "calibrationDate" << asctime(localtime(&rawtime));  
  24.   
  25.     // 6.close the file opened  
  26.     fs.release();  

生成的文件test.yml

OpenCV —数据持久化: FileStorage类的数据存取操作与示例


FileStorage::open

打开一个文件

[cpp] view plain copy
  1. boolFileStorage::open(const string& filename, int flags, const string&encoding=string())  

参数：

filename – 待打开的文件名，其扩展名(.xml 或 .yml/.yaml) 决定文件格式(XML 或 YAML)

flags – 操作模式。见构造函数

encoding – 文件编码方式。

[cpp] view plain copy
  1. // open a file  
  2.     cv::FileStorage fs;  
  3.     fs.open("test.yml",FileStorage::WRITE);  
  4. // ... some process here  
  5.     fs.release();  


FileStorage::isOpened

检查文件是否已经打开，调用：

[cpp] view plain copy
  1. boolFileStorage::isOpened()  

返回:

ture – 如果对象关联了当前文件；

false – 其他情况。

尝试打开文件后调用此方法是个比较好的做法。

[cpp] view plain copy
  1. // Checks whether the file is opened  
  2.     cv::FileStorage fs;  
  3.     fs.open("test.yml",FileStorage::WRITE);  
  4.   
  5.     bool flag = fs.isOpened();  
  6.     cout<<"flag = "<<flag<<endl<<endl;  
  7. // if failed to open a file  
  8.     if(!fs.isOpened()){  
  9.         cout<<"failed to open file test.yml "<<endl<<endl;  
  10.         return 1;  
  11.     }  

运行结果：

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FileStorage::release

存储或读取操作完成后，需要关闭文件并释放缓存，调用

[cpp] view plain copy
  1. void FileStorage::release()  
[cpp] view plain copy
  1. cv::FileStorage fs("test.yml", fs::WRITE);  
  2. //... some processing here  
  3. fs.release();  

FileStorage::getFirstTopLevelNode

返回映射(mapping)顶层的第一个元素：

[cpp] view plain copy
  1. FileStorage::getFirstTopLevelNode()  

[cpp] view plain copy
  1. // open a file for reading  
  2.     fs.open("test.yml", FileStorage::READ);  
  3. // get the first top level node  
  4.     int firstNode = fs.getFirstTopLevelNode();  
  5.     cout<<"the First Top Level Node = "<<firstNode<<endl<<endl;  

运行结果

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FileStorage::root

返回顶层映射(mapping)

[cpp] view plain copy
  1. FileNode FileStorage::root(int streamidx=0)   

参数：

streamidx – 从0开始的字符串索引。大部分情况文件中只有一个串，但YAML支持多个串，因此可以有多个。

Returns: 顶层映射


读数据：FileStorage::operator[]

返回指定的顶层映射元素

[cpp] view plain copy
  1. FileNode FileStorage::operator[](const string& nodename) const  
  2. FileNode FileStorage::operator[](const char* nodename) const  

参数：

nodename – 文件节点名（见下文FileNode类）

返回：名称为nodename的节点数据

[cpp] view plain copy
  1. // read data using operator []  
  2.     cv::FileStorage fs("test.yml", FileStorage::READ);  
  3.     int width;  
  4.     int height;  
  5.     fs["imageWidth"]>>width;  
  6.     fs["imageHeight"]>>height;  
  7.     cout<<"width readed = "<<width<<endl;  
  8.     cout<<"height readed = "<<height<<endl<<endl;  
  9.   
  10. // read Mat  
  11.     cv::Mat resultMatRead;  
  12.     fs["resultMat"]>>resultMatRead;  
  13.     cout<<"resultMat readed = "<<resultMatRead<<endl<<endl;  
  14.       
  15.     cv::Mat cameraMatrixRead,distCoeffsRead;  
  16.     fs["cameraMatrix"]>>cameraMatrixRead;  
  17.     fs["distCoeffs"]>>distCoeffsRead;  
  18.     cout<<"cameraMatrix readed = "<<cameraMatrixRead<<endl;  
  19.     cout<<"distCoeffs readed = "<<distCoeffsRead<<endl<<endl;  
  20.   
  21. // read string  
  22.     string timeRead;  
  23.     fs["calibrationDate"]>>timeRead;  
  24.     cout<<"calibrationDate readed = "<<timeRead<<endl<<endl;  
  25.   
  26.     fs.release();  

运行结果

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转载请注明出处（本文更新链接）：http://blog.****.net/iracer/article/details/51339377

OpenCV —FileStorage类的数据读写操作与示例

OpenCV —数据持久化: FileStorage类的数据存取操作与示例


OpenCV的许多应用都需要使用数据的存储于读取，例如经过3D校准后的相机，需要存储校准结果矩阵，以方便下次调用该数据；基于机器学习的应用，同样需要将学习得到的参数保存等。OpenCV通过XML/YAML格式实现数据持久化。本文简要梳理了使用FileStorage类进行基本数据持久化操作，给出了示例代码。

主要内容包括：

FileStorage类

  • 构造函数
  • operator <<
  • FileStorage::open
  • FileStorage::isOpened
  • FileStorage::release
  • FileStorage::getFirstTopLevelNode
  • FileStorage::root
  • FileStorage::operator[]

示例代码

  • 创建写入器、创建读取器
  • 写入数值、写入矩阵、写入自定义数据结构、写入当前时间
  • 读取数值、读取矩阵、读取自定义数据结构、读取当前时间
  • 关闭写入器、关闭读取器


FileStorage类


FileStorage类将各种OpenCV数据结构的数据存储为XML 或 YAML格式。同时，也可以将其他类型的数值数据存储为这两种格式。

构造函数

FileStorage类的构造函数为：

[cpp] view plain copy
  1. cv::FileStorage(const string& source, int flags， const string& encoding=string());  

参数：

source –存储或读取数据的文件名（字符串），其扩展名(.xml 或 .yml/.yaml)决定文件格式。

flags – 操作模式，包括：

  • FileStorage::READ 打开文件进行读操作
  • FileStorage::WRITE 打开文件进行写操作
  • FileStorage::APPEND打开文件进行附加操作
  • FileStorage::MEMORY 从source读数据，或向内部缓存写入数据（由FileStorage::release返回）

encoding – 文件编码方式。目前不支持UTF-16 XML 编码，应使用 8-bit 编码。

写数据operator <<

向filestorage中写入数据

[cpp] view plain copy
  1. template<typename_Tp> FileStorage& operator<<(FileStorage& fs, const _Tp& value)  
  2. template<typename_Tp> FileStorage& operator<<(FileStorage& fs, const vector<_Tp>& vec)  
参数：

fs – 已经打开的用于写数据的file storage对象

value – 待写入fs 的数据.

vec – 待写入fs 的向量值

 

以下代码分别演示写入数值、矩阵、多个变量、当前时间和关闭文件：

[cpp] view plain copy
  1. // 1.create our writter  
  2.     cv::FileStorage fs("test.yml", FileStorage::WRITE);  
  3.       
  4.     // 2.Save an int  
  5.     int imageWidth= 5;  
  6.     int imageHeight= 10;  
  7.     fs << "imageWidth" << imageWidth;  
  8.     fs << "imageHeight" << imageHeight;  
  9.   
  10.     // 3.Write a Mat  
  11.     cv::Mat m1= Mat::eye(3,3, CV_8U);  
  12.     cv::Mat m2= Mat::ones(3,3, CV_8U);  
  13.     cv::Mat resultMat= (m1+1).mul(m1+2);  
  14.     fs << "resultMat" << resultMat;  
  15.   
  16.     // 4.Write multi-variables   
  17.     cv::Mat cameraMatrix = (Mat_<double>(3,3) << 1000, 0, 320, 0, 1000, 240, 0, 0, 1);  
  18.     cv::Mat distCoeffs = (Mat_<double>(5,1) << 0.1, 0.01, -0.001, 0, 0);  
  19.     fs << "cameraMatrix" << cameraMatrix << "distCoeffs" << distCoeffs;  
  20.   
  21.     // 5.Save local time  
  22.     time_t rawtime; time(&rawtime); //#include <time.h>  
  23.     fs << "calibrationDate" << asctime(localtime(&rawtime));  
  24.   
  25.     // 6.close the file opened  
  26.     fs.release();  

生成的文件test.yml

OpenCV —数据持久化: FileStorage类的数据存取操作与示例


FileStorage::open

打开一个文件

[cpp] view plain copy
  1. boolFileStorage::open(const string& filename, int flags, const string&encoding=string())  

参数：

filename – 待打开的文件名，其扩展名(.xml 或 .yml/.yaml) 决定文件格式(XML 或 YAML)

flags – 操作模式。见构造函数

encoding – 文件编码方式。

[cpp] view plain copy
  1. // open a file  
  2.     cv::FileStorage fs;  
  3.     fs.open("test.yml",FileStorage::WRITE);  
  4. // ... some process here  
  5.     fs.release();  


FileStorage::isOpened

检查文件是否已经打开，调用：

[cpp] view plain copy
  1. boolFileStorage::isOpened()  

返回:

ture – 如果对象关联了当前文件；

false – 其他情况。

尝试打开文件后调用此方法是个比较好的做法。

[cpp] view plain copy
  1. // Checks whether the file is opened  
  2.     cv::FileStorage fs;  
  3.     fs.open("test.yml",FileStorage::WRITE);  
  4.   
  5.     bool flag = fs.isOpened();  
  6.     cout<<"flag = "<<flag<<endl<<endl;  
  7. // if failed to open a file  
  8.     if(!fs.isOpened()){  
  9.         cout<<"failed to open file test.yml "<<endl<<endl;  
  10.         return 1;  
  11.     }  

运行结果：

OpenCV —数据持久化: FileStorage类的数据存取操作与示例


FileStorage::release

存储或读取操作完成后，需要关闭文件并释放缓存，调用

[cpp] view plain copy
  1. void FileStorage::release()  
[cpp] view plain copy
  1. cv::FileStorage fs("test.yml", fs::WRITE);  
  2. //... some processing here  
  3. fs.release();  

FileStorage::getFirstTopLevelNode

返回映射(mapping)顶层的第一个元素：

[cpp] view plain copy
  1. FileStorage::getFirstTopLevelNode()  

[cpp] view plain copy
  1. // open a file for reading  
  2.     fs.open("test.yml", FileStorage::READ);  
  3. // get the first top level node  
  4.     int firstNode = fs.getFirstTopLevelNode();  
  5.     cout<<"the First Top Level Node = "<<firstNode<<endl<<endl;  

运行结果

OpenCV —数据持久化: FileStorage类的数据存取操作与示例


FileStorage::root

返回顶层映射(mapping)

[cpp] view plain copy
  1. FileNode FileStorage::root(int streamidx=0)   

参数：

streamidx – 从0开始的字符串索引。大部分情况文件中只有一个串，但YAML支持多个串，因此可以有多个。

Returns: 顶层映射


读数据：FileStorage::operator[]

返回指定的顶层映射元素

[cpp] view plain copy
  1. FileNode FileStorage::operator[](const string& nodename) const  
  2. FileNode FileStorage::operator[](const char* nodename) const  

参数：

nodename – 文件节点名（见下文FileNode类）

返回：名称为nodename的节点数据

[cpp] view plain copy
  1. // read data using operator []  
  2.     cv::FileStorage fs("test.yml", FileStorage::READ);  
  3.     int width;  
  4.     int height;  
  5.     fs["imageWidth"]>>width;  
  6.     fs["imageHeight"]>>height;  
  7.     cout<<"width readed = "<<width<<endl;  
  8.     cout<<"height readed = "<<height<<endl<<endl;  
  9.   
  10. // read Mat  
  11.     cv::Mat resultMatRead;  
  12.     fs["resultMat"]>>resultMatRead;  
  13.     cout<<"resultMat readed = "<<resultMatRead<<endl<<endl;  
  14.       
  15.     cv::Mat cameraMatrixRead,distCoeffsRead;  
  16.     fs["cameraMatrix"]>>cameraMatrixRead;  
  17.     fs["distCoeffs"]>>distCoeffsRead;  
  18.     cout<<"cameraMatrix readed = "<<cameraMatrixRead<<endl;  
  19.     cout<<"distCoeffs readed = "<<distCoeffsRead<<endl<<endl;  
  20.   
  21. // read string  
  22.     string timeRead;  
  23.     fs["calibrationDate"]>>timeRead;  
  24.     cout<<"calibrationDate readed = "<<timeRead<<endl<<endl;  
  25.   
  26.     fs.release();  

运行结果

OpenCV —数据持久化: FileStorage类的数据存取操作与示例

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