利用TinyXML讀取VOC2012資料集的XML標註檔案裁剪出所有人體目標儲存為檔案

PASCAL VOC目標檢測資料集(The PASCAL Visual Object Classes)

http://pascallin.ecs.soton.ac.uk/challenges/VOC/

圖片中的目標用XML檔案標註，格式為：

<annotation>
	<folder>VOC2012</folder>
	<filename>2007_000346.jpg</filename>
	<source>
		<database>The VOC2007 Database</database>
		<annotation>PASCAL VOC2007</annotation>
		<image>flickr</image>
	</source>
	<size>
		<width>500</width>
		<height>375</height>
		<depth>3</depth>
	</size>
	<segmented>1</segmented>
	<object>
		<name>bottle</name>
		<pose>Unspecified</pose>
		<truncated>0</truncated>
		<difficult>0</difficult>
		<bndbox>
			<xmin>124</xmin>
			<ymin>107</ymin>
			<xmax>230</xmax>
			<ymax>343</ymax>
		</bndbox>
	</object>
	<object>
		<name>person</name>
		<pose>Unspecified</pose>
		<truncated>0</truncated>
		<difficult>0</difficult>
		<bndbox>
			<xmin>137</xmin>
			<ymin>78</ymin>
			<xmax>497</xmax>
			<ymax>375</ymax>
		</bndbox>
	</object>
	<object>
		<name>person</name>
		<pose>Unspecified</pose>
		<truncated>1</truncated>
		<difficult>0</difficult>
		<bndbox>
			<xmin>89</xmin>
			<ymin>202</ymin>
			<xmax>129</xmax>
			<ymax>247</ymax>
		</bndbox>
	</object>
	<object>
		<name>person</name>
		<pose>Frontal</pose>
		<truncated>1</truncated>
		<difficult>0</difficult>
		<bndbox>
			<xmin>72</xmin>
			<ymin>209</ymin>
			<xmax>111</xmax>
			<ymax>259</ymax>
		</bndbox>
	</object>
</annotation>

對應的圖片為：

所以如果想用這個資料集做某種目標識別的訓練集的話，需要先從中裁出需要的目標。

下面這個程式就是這個目的，其中用到了TinyXML這個簡單易用的XML解析器(XML入門)

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <opencv2/core/core.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp>
#include <opencv2/objdetect/objdetect.hpp>
#include <opencv2/ml/ml.hpp>

#include <tinyxml.h>

using namespace std;
using namespace cv;

int CropImageCount=0;//裁剪出來的人體圖片個數

/**
* 通過根節點和節點名查詢所有指定節點，結果放到節點陣列NodeVector中
* @param pRootEle xml檔案的根節點
* @param strNodeName 要查詢的節點名
* @param NodeVector 查詢到的節點指標陣列
* @return 找到至少一個相應節點，返回true；否則false
*/
bool GetAllNodePointerByName(TiXmlElement* pRootEle, string strNodeName, vector<TiXmlElement*> &NodeVector)
{
	//如果NodeName等於根節點名，加入NodeVector陣列
	if(strNodeName == pRootEle->Value())
	{
		NodeVector.push_back(pRootEle);//新增到陣列末尾
		//這裡根據VOC Annotation的XML檔案格式，認為相同節點名的節點不會有父子關係，所以所有相同節點名的節點都在同一級別上
		//只要找到第一個，剩下的肯定在它的兄弟節點裡面
		for(TiXmlElement * pElement = pRootEle->NextSiblingElement(); pElement; pElement = pElement->NextSiblingElement())
			if(strNodeName == pElement->Value())
				NodeVector.push_back(pElement);
		return true;
	}
	TiXmlElement * pEle = pRootEle;
	for(pEle = pRootEle->FirstChildElement(); pEle; pEle = pEle->NextSiblingElement())
	{
		//遞迴處理子節點，獲取節點指標
		if(GetAllNodePointerByName(pEle,strNodeName,NodeVector))
			return true;
	}
	return false;//沒找到
}

/**
* 根據目標名過濾目標節點陣列,刪除所有目標名不是objectName的元素
* @param NodeVector 要操作的TiXmlElement元素指標陣列
* @param objectName 指定的目標名，刪除所有目標名不是objectName的元素
* @return 過濾後目標陣列為空，返回false；否則返回true
*/
bool FiltObject(vector<TiXmlElement*> &NodeVector, string objectName)
{
	TiXmlElement * pEle = NULL;
	vector<TiXmlElement *>::iterator iter = NodeVector.begin();//陣列的迭代器
	for(; iter != NodeVector.end();)
	{
		pEle = * iter;//第i個元素
		//若目標名不是objectName，刪除此節點
		if( objectName != pEle->FirstChildElement()->GetText() )
		{
			//cout<<"刪除的目標節點："<<pEle->FirstChildElement()->GetText() <<endl;
			iter = NodeVector.erase(iter);//刪除目標名不是objectName的，返回下一個元素的指標
		}
		else
			iter++;
	}
	if( 0 == NodeVector.size())//過濾後目標陣列為空，說明不包含指定目標
		return false;
	else 
		return true;
}

/**
* 根據每個目標的BoundingBox，剪裁影象，儲存為檔案
* @param img 影象
* @param NodeVector 目標節點陣列
*/
void CropImage(Mat img, vector<TiXmlElement*> NodeVector)
{
	int xmin,ymin,xmax,ymax;//從目標節點中讀出的包圍盒引數
	char fileName[256];//剪裁後的圖片和其水平翻轉圖片的檔名

	//遍歷目標陣列
	vector<TiXmlElement *>::iterator iter = NodeVector.begin();//陣列的迭代器
	for(; iter != NodeVector.end(); iter++)
	{
		//遍歷每個目標的子節點
		TiXmlElement *pEle = (*iter)->FirstChildElement();//第i個元素的第一個孩子
		for(; pEle; pEle = pEle->NextSiblingElement())
		{
			//找到包圍盒"bndbox"節點
			if(string("bndbox") == pEle->Value())
			{
				TiXmlElement * pCoord= pEle->FirstChildElement();//包圍盒的第一個座標值
				//依次遍歷包圍盒的4個座標值，放入整型變數中
				for(; pCoord; pCoord = pCoord->NextSiblingElement())
				{
					if(string("xmin") == pCoord->Value())
						xmin = atoi(pCoord->GetText());//xmin
					if(string("ymin") == pCoord->Value())
						ymin = atoi(pCoord->GetText());//ymin
					if(string("xmax") == pCoord->Value())
						xmax = atoi(pCoord->GetText());//xmax
					if(string("ymax") == pCoord->Value())
						ymax = atoi(pCoord->GetText());//ymax
				}
				//cout<<"xmin:"<<xmin<<","<<"ymin:"<<ymin<<","<<"xmax:"<<xmax<<","<<"ymax:"<<ymax<<endl;;
				//根據讀取的包圍盒座標設定影象ROI
				Mat imgROI = img(Rect(xmin,ymin,xmax-xmin,ymax-ymin));
				resize(imgROI,imgROI,Size(64,128));//縮放為64*128大小
				sprintf(fileName,"person%06d.jpg",++CropImageCount);//生成剪裁圖片的檔名
				imwrite(fileName,imgROI);//儲存檔案
				flip(imgROI,imgROI,1);//水平翻轉
				memset(fileName,0x00,sizeof(fileName));
				sprintf(fileName,"person%06d.jpg",++CropImageCount);//生成剪裁圖片的水平翻轉圖片的檔名
				imwrite(fileName,imgROI);//儲存檔案
			}
		}
	}
}

/**
* 根據XML檔案，從影象中剪裁出objectName目標
* @param XMLFile XML檔名
* @param img 對應的影象
* @param objectName 目標名
* @return 若影象中包含objectName目標，返回true；否則返回false
*/
bool CropImageAccordingToXML(string XMLFile, Mat img, string objectName)
{
	TiXmlDocument * pDoc = new TiXmlDocument();//建立XML文件
	pDoc->LoadFile(XMLFile.c_str());//裝載XML檔案
	vector<TiXmlElement*> nodeVector;//節點陣列

	//查詢所有節點名是object的節點，即目標節點，結果放到節點陣列nodeVector中
	if( false == GetAllNodePointerByName(pDoc->RootElement(), "object", nodeVector) )//未找到指定目標
		return false;
	//cout<<"所有目標個數："<<nodeVector.size()<<endl;

	//過濾節點陣列，刪除所有節點名不是objectName的節點
	if( false == FiltObject(nodeVector,objectName) )//目標陣列中沒有指定目標
		return false;
	//cout<<"過濾後的目標個數："<<nodeVector.size()<<endl;

	//根據每個目標的BoundingBox，剪裁影象，儲存為檔案
	CropImage(img,nodeVector);
}


int main()
{
	int fileCount=0;//檔案個數
	Mat src;
	string XMLName,ImgName;//XML檔名和對應的圖片檔名
	//ifstream fin("VOC2012AnnotationsXMLList.txt");//開啟XML檔案列表
	ifstream fin("subset.txt");
	//ifstream fin("test.txt");

	//讀取XML檔案列表
	while(getline(fin,XMLName))
	{
		cout<<"處理："<<XMLName<<endl;
		ImgName = "D:\\DataSet\\VOCtrainval_11-May-2012\\VOCdevkit\\VOC2012\\JPEGImages\\" + XMLName + ".jpg";
		XMLName = "D:\\DataSet\\VOCtrainval_11-May-2012\\VOCdevkit\\VOC2012\\Annotations\\" + XMLName + ".xml";
		src = imread(ImgName);
		CropImageAccordingToXML(XMLName,src,"person");//根據XML標註文件，從影象src中剪裁出所有person目標，儲存為檔案
	}

	system("pause");
}

原始碼下載，環境為VS2010 + OpenCV2.4.4 + TinyXML2.6.2

http://download.csdn.net/detail/masikkk/6547823

編譯好的TinyXML2.6.2：

http://download.csdn.net/detail/masikkk/6547809

利用TinyXML讀取VOC2012資料集的XML標註檔案裁剪出所有人體目標儲存為檔案