OpenCV学习(6) 文件和Mat之间的数据交换

      有时候为了便于调试算法，我们需要从文本文件或二进制文件中读取数据，并把数据放到相应的矩阵中去。我们通常可以通过下面的函数实现。

 

1、从二进制文件中读取数据。

     新建一个txt文件 input.txt，在vs2010中，右键点击该文件，选择open with，然后选择Binary Editor，就可以用二进制的方式打开文件了。

编辑文件并保存之后，我们可以用下面的函数把数据读入到矩阵中去。

int gMophEx::LoadData(string fileName, cv::Mat& matData, int matRows, int matCols, int matChns) 
{ 
    int retVal = 0; 
 
    // 打开文件 
    ifstream inFile(fileName.c_str(), ios_base::in); 
    if(!inFile.is_open()) 
    { 
        cout << "读取文件失败" << endl; 
        retVal = -1; 
        return (retVal); 
    } 
 
    // 载入数据 
    istream_iterator<uchar> begin(inFile);   //按 uchar 格式取文件数据流的起始指针 
    istream_iterator<uchar> end;         //取文件流的终止位置 
    vector<uchar> inData(begin,end);      //将文件数据保存至 std::vector 中 
    cv::Mat tmpMat = cv::Mat(inData);       //将数据由 std::vector 转换为 cv::Mat  
  
   // 检查设定的矩阵尺寸和通道数 
    size_t dataLength = inData.size(); 
    //1.通道数 
    if (matChns == 0) 
    { 
        matChns = 1; 
    } 
    //2.行列数 
    if (matRows != 0 && matCols == 0) 
    { 
        matCols = dataLength / matChns / matRows; 
    }  
    else if (matCols != 0 && matRows == 0) 
    { 
        matRows = dataLength / matChns / matCols; 
    } 
    else if (matCols == 0 && matRows == 0) 
    { 
        matRows = dataLength / matChns; 
        matCols = 1; 
    } 
    //3.数据总长度 
    if (dataLength != (matRows * matCols * matChns)) 
    { 
        cout << "读入的数据长度 不满足 设定的矩阵尺寸与通道数要求，将按默认方式输出矩阵！" << endl; 
        retVal = 1; 
        matChns = 1; 
        matRows = dataLength; 
    }  
 
    // 将文件数据保存至输出矩阵 
    matData = tmpMat.reshape(matChns, matRows).clone(); 
     
    return (retVal); 
} 

2. 从文本文件中读取数据 

     上面的代码可以用来装入二进制文件，但是二进制文件不直观，而且二进制编辑器每行只显示16个ascii码，不方便编辑。所以我另外写了一个函数用来装入文本文件（第一个函数代码来自网络搜索)。

比如下面的txt文件,input2.txt，每行、每列的数据都是和矩阵中元素一一对应的，而且两个元素之间用空格分开，这样可以便于我们编辑输入文件，也便于读取。

0    1    2    3    4    5    6    7    8    9    10    11    12    13    14    15
16    17    18    19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31
32    33    34    35    36    37    38    39    40    41    42    43    44    45    46    47
48    49    50    51    52    53    54    55    56    57    58    59    60    61    62    63
64    65    66    67    68    69    70    71    72    73    74    75    76    77    78    79
80    81    82    83    84    85    86    87    88    89    90    91    92    93    94    95
96    97    98    99    100    101    102    103    104    105    106    107    108    109    110    111
112    113    114    115    116    117    118    119    120    121    122    123    124    125    126    127
128    129    130    131    132    133    134    135    136    137    138    139    140    141    142    143
144    145    146    147    148    149    150    151    152    153    154    155    156    157    158    159
160    161    162    163    164    165    166    167    168    169    170    171    172    173    174    175
176    177    178    179    180    181    182    183    184    185    186    187    188    189    190    191
192    193    194    195    196    197    198    199    200    201    202    203    204    205    206    207
208    209    210    211    212    213    214    215    216    217    218    219    220    221    222    223
224    225    226    227    228    229    230    231    232    233    234    235    236    237    238    239
240    241    242    243    244    245    246    247    248    249    250    251    252    253    254    255

我们可以通过下面函数把数据装入到矩阵中：

int gMophEx::LoadDataTxt(string fileName, cv::Mat& matData, int matRows, int matCols, int matChns) 
    { 
    cv::Mat tmpMat;
    //channel一般为3或1
    if(matChns == 3)
       tmpMat= cv::Mat(matRows, matCols, CV_8UC3, cv::Scalar(0,0,0) );      
    else
      tmpMat= cv::Mat(matRows, matCols, CV_8UC1, cv::Scalar(0) );

    //打开文件
    FILE *fp;
    char str[80];
    if((fp = fopen(fileName.c_str(),"r"))==NULL) {
        printf("cannot open file.\n");
        }

    int tt1, tt2, tt3;
    int row = 0;
    int col  = 0;
    while(!feof(fp))
        {
        if(matChns == 3)
            {
            fscanf(fp,"%s",str);
            sscanf(str, "%d", &tt1);
            fscanf(fp,"%s",str);
            sscanf(str, "%d", &tt2);
            fscanf(fp,"%s",str);
            sscanf(str, "%d", &tt3);
            if(tt1 > 255) tt1 = 255;
            if(tt1 < 0) tt1 =0;
            if(tt2 > 255) tt2 = 255;
            if(tt2 < 0) tt2 =0;
            if(tt3 > 255) tt3 = 255;
            if(tt3 < 0) tt3 =0;

            }
        else
            {
            fscanf(fp,"%s",str);
            sscanf(str, "%uc", &tt1);
            if(tt1 > 255) tt1 = 255;
            if(tt1 < 0) tt1 =0;
            tmpMat.at<uchar>(row, col) = tt1;
            col++;
            if(col == matCols) { col = 0; row++;}
            if(row == matRows) break;

            }

        }
    fclose(fp);

   // 将文件数据保存至输出矩阵 
    matData = tmpMat.reshape(matChns, matRows).clone(); 

    return 1;
    } 

3. 把矩阵中的数据以文本文件的方式输出

int gMophEx::WriteData(string fileName, cv::Mat& matData) 
    { 
    int retVal = 0; 

    // 检查矩阵是否为空 
    if (matData.empty()) 
        { 
        cout << "矩阵为空" << endl;  
        retVal = 1; 
        return (retVal); 
        } 

   // 打开文件 
    ofstream outFile(fileName.c_str(), ios_base::out);  //按新建或覆盖方式写入 
    if (!outFile.is_open()) 
        { 
        cout << "打开文件失败" << endl;  
        retVal = -1; 
        return (retVal); 
        } 

    // 写入数据 
    for (int r = 0; r < matData.rows; r++) 
        { 
        for (int c = 0; c < matData.cols; c++) 
            { 
            int data = matData.at<uchar>(r,c);    //读取数据，at<type> - type 是矩阵元素的具体数据格式 
            outFile << data << "\t" ;   //每列数据用 tab 隔开 
            } 
        outFile << endl;  //换行 
        } 

    return (retVal); 
    } 

4.  简单的在控制台打印矩阵

void gMophEx::PrintMat(cv::Mat& M)
    {
    int i, j;

    for(i=0; i< M.rows; i++)
        {
        for(j=0; j<M.cols*M.elemSize(); j++)
            {
            printf ("%d ", M.data[i*M.rows*M.elemSize() + j]);
            }
        printf("\n");
        }

    }