OpenCV（cv::FileStorage()）

• 1. 功能
• 2. 方法和用法
• 3. 示例
  • 3.1 写入数据
  • 3.2 读取数据
• 4. 常见数据格式
• 5. 注意事项
• 6. 总结

cv::FileStorage() 是 OpenCV 提供的一个用于读写文件的类，主要用于读取和写入结构化数据（如 XML、YAML 或 JSON 文件）。它是用于在文件和内存之间存储和检索复杂数据结构的工具，例如矩阵、向量、标量或自定义的结构化数据。

1. 功能

• 写文件：将结构化数据（如 cv::Mat 矩阵、标量、向量等）保存到 XML、YAML 或 JSON 文件中。
• 读文件：从 XML、YAML 或 JSON 文件中加载数据。

2. 方法和用法

1. 构造函数：

   • cv::FileStorage()：创建一个空的 FileStorage 对象。
   • cv::FileStorage(const std::string &filename, int flags)：根据指定的文件名和标志打开文件。标志可以是 cv::FileStorage::READ（读取模式）或 cv::FileStorage::WRITE（写入模式）。

2. 常用标志：

   • cv::FileStorage::READ：打开文件进行读取。
   • cv::FileStorage::WRITE：打开文件进行写入。
   • cv::FileStorage::APPEND：追加模式。
   • cv::FileStorage::MEMORY：用于将文件存储到内存中。

3. 读写数据：

   • 写入：

     • 使用 << 运算符将数据写入文件。
     • 格式为 fs << "name" << value;，其中 "name" 是数据的标签，value 是要写入的数据。
     • 可以写入的类型包括标量、向量、cv::Mat、结构体等。

   • 读取：

     • 使用 >> 运算符读取数据。
     • 格式为 fs["name"] >> value;，其中 "name" 是数据的标签，value 是存储读取数据的变量。

4. 打开和释放文件：

   • fs.open(const std::string &filename, int flags)：用于打开文件。与构造函数类似，根据标志指定是读还是写。
   • fs.release()：关闭文件。

5. 文件节点访问：

   • 文件存储的数据以树形结构组织，使用 cv::FileNode 类来访问这些节点。
   • 可以通过 fs["name"] 的方式访问节点，然后使用 >> 运算符读取数据。

6. 检查文件状态：

   • isOpened()：检查文件是否成功打开。
   • release()：关闭当前打开的文件。

3. 示例

3.1 写入数据

cv::FileStorage fs("output.yml", cv::FileStorage::WRITE);

// 写入标量
int age = 25;
fs << "Age" << age;

// 写入矩阵
cv::Mat mat = (cv::Mat_<int>(3, 3) << 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);
fs << "Matrix" << mat;

fs.release(); // 关闭文件

3.2 读取数据

cv::FileStorage fs("output.yml", cv::FileStorage::READ);

int age;
cv::Mat mat;

fs["Age"] >> age;
fs["Matrix"] >> mat;

fs.release(); // 关闭文件

4. 常见数据格式

1. XML：

   <?xml version="1.0"?>
   <opencv_storage>
   <Age>25</Age>
   <Matrix type_id="opencv-matrix">
     <rows>3</rows>
     <cols>3</cols>
     <dt>i</dt>
     <data>
       1 2 3 4 5 6 7 8 9
     </data></Matrix>
   </opencv_storage>
   

2. YAML：

   %YAML:1.0
   Age: 25
   Matrix: !!opencv-matrix
     rows: 3
     cols: 3
     dt: i
     data: [ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ]
   

3. JSON：

   {
     "Age": 25,
     "Matrix": {
       "rows": 3,
       "cols": 3,
       "dt": "i",
       "data": [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
     }
   }
   

5. 注意事项

• cv::FileStorage 适用于存储较大的结构化数据，例如配置文件、模型参数等。
• 数据的标签（name）必须唯一，读取时依赖于该标签来检索数据。
• 文件的格式可以由文件扩展名（.xml、.yml、.json）自动检测，也可以手动指定。

6. 总结

cv::FileStorage() 是 OpenCV 中非常强大而灵活的工具，能够有效地处理复杂的结构化数据，使读写文件更加方便。它适用于需要持久化存储 OpenCV 数据的场景，如保存和加载训练模型、图像数据以及应用程序的配置文件。