Как хранить/загружать IntrinsicCameraParameters с XML

Question

Я предполагаю, что моя калибровка камеры, выполненная с помощью библиотеки EmguCV, успешна, потому что я могу применить калибровку к изображениям и, по-видимому, они, по крайней мере, несколько исправлены. Теперь я хочу сохранить калибровку на диск, чтобы я мог просто загрузить ее, когда запускается моя программа. В IntrinsicCameraParameters есть методы, называемые writeXML() и readXML(), которые принимают XmlWriter и XmlReader в качестве аргументов, соответственно. Похоже на то, как идти. Я нашел пример, когда кто-то просто создавал экземпляр XmlWriter по умолчанию и сразу использовал его для вызова WriteXml(). Но когда я пытаюсь это сделать, я получаю исключения во время выполнения, которые, как представляется, связаны со структурой XML (т. Е. Могут иметь только один корневой узел в XML). Поэтому я скорректировал код и поделился им ниже. Если я не включаю глупый корневой элемент, тогда вызов «WriteXml» выдает исключение из-за неправильно сформированного XML. Поэтому я, похоже, могу написать это, но я не знаю, как его прочитать. Возможно, глупый корневой элемент предотвращает последующее чтение. Невозможно найти примеров, когда кто-либо его читает. Есть ли у кого-нибудь пример для обмена?

public void SaveCalibrationToFile(IntrinsicCameraParameters ICP) 
     { 
      XmlWriterSettings settings = new XmlWriterSettings(); 
      settings.ConformanceLevel = ConformanceLevel.Auto; 

      // DISTORTION COEFFICIENTS 
      XmlWriter writer = XmlWriter.Create("C:\\Video\\Cal\\DistortionCoeff.xml", settings);    
      writer.WriteStartDocument(); 
      writer.WriteStartElement("TheStupidRootElement"); 

       writer.WriteStartElement("TheDistortionCoefficients"); 
       ICP.DistortionCoeffs.WriteXml(writer); 
       writer.WriteEndElement(); // end TheDistortionCoefficients 

      writer.WriteEndElement(); // end TheStupidRootElement 
      writer.WriteEndDocument(); 
      writer.Close(); 

      // CAMERA MATRIX 
      writer = XmlWriter.Create("C:\\Video\\Cal\\CameraMatrix.xml", settings);     
      writer.WriteStartDocument(); 
      writer.WriteStartElement("TheStupidRootElement"); 

       writer.WriteStartElement("TheCameraMatrix"); 
       ICP.IntrinsicMatrix.WriteXml(writer); 
       writer.WriteEndElement(); // end TheCameraMatrix 

      writer.WriteEndElement(); // end TheStupidRootElement 
      writer.WriteEndDocument(); 
      writer.Close(); 

      // now [just to see if it worked] try to load from the XML 
      XmlReaderSettings readerSettings = new XmlReaderSettings(); 
      readerSettings.ConformanceLevel = ConformanceLevel.Auto; 
      XmlReader reader = XmlReader.Create("C:\\Video\\Cal\\DistortionCoeff.xml", readerSettings); 

      IntrinsicCameraParameters ICP_read = new IntrinsicCameraParameters(); 
      IC.DistortionCoeffs.ReadXml(reader);     
     } 

Answer 1

.Net содержит класс XmlSerializer, который может автоматически сериализовать экземпляры типов из и в XML с помощью отражения общественных свойств. Он также поддерживает интерфейс IXmlSerializable, чтобы позволить типу переопределять поведение по умолчанию и полностью контролировать, как они сериализуются в XML.

Как выясняется, IntrinsicCameraParameters.IntrinsicMatrix и IntrinsicCameraParameters.DistortionCoeffs оба типа Matrix<double>, базовый класс CvArray<TDepth> реализует этот интерфейс. Таким образом, объекты такого типа должны быть serializeable в XML с использованием XmlSerializer, используя следующие методы расширения:

public static partial class XmlSerializationExtensions 
{ 
    public static void SerializeToXmlFile<T>(this T obj, string fileName) 
    { 
     var settings = new XmlWriterSettings { Indent = true }; 
     using (var writer = XmlWriter.Create(fileName, settings)) 
     { 
      new XmlSerializer(typeof(T)).Serialize(writer, obj); 
     } 
    } 

    public static T DeserializeFromXmlFile<T>(string fileName) 
    { 
     using (var reader = XmlReader.Create(fileName)) 
     { 
      return (T)new XmlSerializer(typeof(T)).Deserialize(reader); 
     } 
    } 
} 

Тогда вы можете просто сделать:

var fileName = "C:\\Video\\Cal\\CameraMatrix.xml"; 
ICP.IntrinsicMatrix.SerializeToXmlFile(fileName); 

и позже, чтобы прочитать его обратно, сделайте следующее:

var newIntrinsicMatrix = XmlSerializationExtensions.DeserializeFromXmlFile<Matrix<double>>(fileName); 

Для получения дополнительной информации см. the documentation для другого примера сериализации матрицы из и в XML.

Логически, она также должна быть возможность сохранять и восстанавливать всю IntrinsicCameraParameters в одном файле XML, используя один и тот же общий метод расширения:

ICP.SerializeToXmlFile(fileName); 

К сожалению, есть проблема. Внедрение ReadXml() для CvArray<TDepth> не работает. Из Proper way to implement IXmlSerializable?

Метод ReadXml должен восстановить ваш объект, используя информацию, которая было написано методом WriteXml.

Когда этот метод вызывается, читатель позиционируется в начале элемента, который оборачивает информацию для вашего типа. То есть непосредственно перед начальным тегом , который указывает начало сериализованного объекта. Когда этот метод возвращает, он должен прочитать весь элемент от начала до конца, включая все его содержимое. В отличие от метода метода WriteXml каркас не обрабатывает элемент обертки автоматически. Ваша реализация должна сделать это.Несоблюдение этих правил позиционирования может привести к тому, что код генерирует непредвиденные исключения времени выполнения или поврежденные данные.

И быстрая проверка на source code для CvArray<TDepth> показывает, что конец элемента обертки не читает. Это приведет к тому, что любые данные, следующие за первым CvArray<> в XML, не будут десериализованы.

Таким образом, если вы хотите встроить Matrix<T> в больший XML-файл, вам понадобится ввести суррогатные типы сериализации (или, если хотите, типы объектов передачи данных), например следующее. (Обратите внимание на введение Emgu.CV.SerializationSurrogates пространства имен):

namespace Emgu.CV.SerializationSurrogates 
{ 
    using Emgu.CV; 

    public class Matix<TDepth> where TDepth : new() 
    { 
     [XmlAttribute] 
     public int Rows { get; set; } 

     [XmlAttribute] 
     public int Cols { get; set; } 

     [XmlAttribute] 
     public int NumberOfChannels { get; set; } 

     [XmlAttribute] 
     public int CompressionRatio { get; set; } 

     public byte[] Bytes { get; set; } 

     public static implicit operator Emgu.CV.SerializationSurrogates.Matix<TDepth>(Emgu.CV.Matrix<TDepth> matrix) 
     { 
      if (matrix == null) 
       return null; 
      return new Matix<TDepth> 
      { 
       Rows = matrix.Rows, 
       Cols = matrix.Cols, 
       NumberOfChannels = matrix.NumberOfChannels, 
       CompressionRatio = matrix.SerializationCompressionRatio, 
       Bytes = matrix.Bytes, 
      }; 
     } 

     public static implicit operator Emgu.CV.Matrix<TDepth>(Matix<TDepth> surrogate) 
     { 
      if (surrogate == null) 
       return null; 
      var matrix = new Emgu.CV.Matrix<TDepth>(surrogate.Rows, surrogate.Cols, surrogate.NumberOfChannels); 
      matrix.SerializationCompressionRatio = surrogate.CompressionRatio; 
      matrix.Bytes = surrogate.Bytes; 
      return matrix; 
     } 
    } 

    public class IntrinsicCameraParameters 
    { 
     [XmlElement("IntrinsicMatrix", Type = typeof(Emgu.CV.SerializationSurrogates.Matix<double>))] 
     public Emgu.CV.Matrix<double> IntrinsicMatrix { get; set; } 

     [XmlElement("DistortionCoeffs", Type = typeof(Emgu.CV.SerializationSurrogates.Matix<double>))] 
     public Emgu.CV.Matrix<double> DistortionCoeffs { get; set; } 

     public static implicit operator Emgu.CV.SerializationSurrogates.IntrinsicCameraParameters(Emgu.CV.IntrinsicCameraParameters icp) 
     { 
      if (icp == null) 
       return null; 
      return new IntrinsicCameraParameters 
      { 
       DistortionCoeffs = icp.DistortionCoeffs, 
       IntrinsicMatrix = icp.IntrinsicMatrix, 
      }; 
     } 

     public static implicit operator Emgu.CV.IntrinsicCameraParameters(Emgu.CV.SerializationSurrogates.IntrinsicCameraParameters surrogate) 
     { 
      if (surrogate == null) 
       return null; 
      return new Emgu.CV.IntrinsicCameraParameters 
      { 
       DistortionCoeffs = surrogate.DistortionCoeffs, 
       IntrinsicMatrix = surrogate.IntrinsicMatrix, 
      }; 
     } 
    } 
} 

Теперь вы можете сохранить и восстановить свой IntrinsicCameraParameters следующих методы расширения:

public static class IntrinsicCameraParametersExtensions 
{ 
    public static void SerializeIntrinsicCameraParametersExtensionsToXmlFile(this IntrinsicCameraParameters icp, string fileName) 
    { 
     var surrogate = (Emgu.CV.SerializationSurrogates.IntrinsicCameraParameters)icp; 
     surrogate.SerializeToXmlFile(fileName); 
    } 

    public static IntrinsicCameraParameters DeserializeIntrinsicCameraParametersFromXmlFile(string fileName) 
    { 
     var surrogate = XmlSerializationExtensions.DeserializeFromXmlFile<Emgu.CV.SerializationSurrogates.IntrinsicCameraParameters>(fileName); 
     return surrogate; 
    } 
} 

Все, что было сказано, IntrinsicCameraParameters в текущей версии marked as obsolete :

[SerializableAttribute] 
[ObsoleteAttribute("This class will be removed in the next release, please use separate camera matrix and distortion coefficient with the CvInvoke function instead.")] 
public class IntrinsicCameraParameters : IEquatable<IntrinsicCameraParameters> 

Так что вы можете подумать об этом дизайне.

Кстати, не разбитым версия CvArray<TDepth>.ReadXml() будет выглядеть так:

public virtual void ReadXml(System.Xml.XmlReader reader) 
    { 
     #region read properties of the matrix and assign storage 

     int rows = Int32.Parse(reader.GetAttribute("Rows")); // Should really be using XmlConvert for this 
     int cols = Int32.Parse(reader.GetAttribute("Cols")); 
     int numberOfChannels = Int32.Parse(reader.GetAttribute("NumberOfChannels")); 
     SerializationCompressionRatio = Int32.Parse(reader.GetAttribute("CompressionRatio")); 

     AllocateData(rows, cols, numberOfChannels); 

     #endregion 

     #region decode the data from Xml and assign the value to the matrix 

     if (!reader.IsEmptyElement) 
     { 
      using (var subReader = reader.ReadSubtree()) 
      { 
       // Using ReadSubtree guarantees we don't read past the end of the element in case the <Bytes> element 
       // is missing or extra unexpected elements are included. 
       if (subReader.ReadToFollowing("Bytes")) 
       { 
        int size = _sizeOfElement * ManagedArray.Length; 
        if (SerializationCompressionRatio == 0) 
        { 
         Byte[] bytes = new Byte[size]; 
         subReader.ReadElementContentAsBase64(bytes, 0, bytes.Length); 
         Bytes = bytes; 
        } 
        else 
        { 
         int extraHeaderBytes = 20000; 
         Byte[] bytes = new Byte[size + extraHeaderBytes]; 
         int countOfBytesRead = subReader.ReadElementContentAsBase64(bytes, 0, bytes.Length); 
         Array.Resize<Byte>(ref bytes, countOfBytesRead); 
         Bytes = bytes; 
        } 
       } 
      } 
     } 
     // Consume the end of the wrapper element also. 
     reader.Read(); 

     #endregion 
    }