利用TinyXML读取VOC2012数据集的XML标注文件裁剪出所有人体目标

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

图片中的目标用XML文件标注，格式为：

<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>

所以如果想用这个数据集做某种目标识别的训练集的话，需要先从中裁出需要的目标。

下面这个程序就是这个目的，其中用到了TinyXML这个简单易用的XML解析器(XML入门)

#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;//裁剪出来的人体图片个数

/**
* 通过根节点和节点名查找所有指定节点，结果放到节点数组NodeVector中
* @param pRootEle xml文件的根节点
* @param strNodeName 要查询的节点名
* @param NodeVector 查询到的节点指针数组
* @return 找到至少一个相应节点，返回true；否则false
*/
bool GetAllNodePointerByName(TiXmlElement* pRootEle,string strNodeName,vector<TiXmlElement*> &NodeVector)
{
	//如果NodeName等于根节点名，加入NodeVector数组
	if(strNodeName == pRootEle->Value())
	{
		NodeVector.push_back(pRootEle);//添加到数组末尾
		//这里根据VOC Annotation的XML文件格式，认为相同节点名的节点不会有父子关系，所以所有相同节点名的节点都在同一级别上
		//只要找到第一个，剩下的肯定在它的兄弟节点里面
		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())
	{
		//递归处理子节点，获取节点指针
		if(GetAllNodePointerByName(pEle,strNodeName,NodeVector))
			return true;
	}
	return false;//没找到
}

/**
* 根据目标名过滤目标节点数组,删除所有目标名不是objectName的元素
* @param NodeVector 要操作的TiXmlElement元素指针数组
* @param objectName 指定的目标名，删除所有目标名不是objectName的元素
* @return 过滤后目标数组为空，返回false；否则返回true
*/
bool FiltObject(vector<TiXmlElement*> &NodeVector,string objectName)
{
	TiXmlElement * pEle = NULL;
	vector<TiXmlElement *>::iterator iter = NodeVector.begin();//数组的迭代器
	for(; iter != NodeVector.end();)
	{
		pEle = * iter;//第i个元素
		//若目标名不是objectName，删除此节点
		if( objectName != pEle->FirstChildElement()->GetText() )
		{
			//cout<<"删除的目标节点："<<pEle->FirstChildElement()->GetText() <<endl;
			iter = NodeVector.erase(iter);//删除目标名不是objectName的，返回下一个元素的指针
		}
		else
			iter++;
	}
	if( 0 == NodeVector.size())//过滤后目标数组为空，说明不包含指定目标
		return false;
	else 
		return true;
}

/**
* 根据每个目标的BoundingBox，剪裁图像，保存为文件
* @param img 图像
* @param NodeVector 目标节点数组
*/
void CropImage(Mat img,vector<TiXmlElement*> NodeVector)
{
	int xmin,ymin,xmax,ymax;//从目标节点中读出的包围盒参数
	char fileName[256];//剪裁后的图片和其水平翻转图片的文件名

	//遍历目标数组
	vector<TiXmlElement *>::iterator iter = NodeVector.begin();//数组的迭代器
	for(; iter != NodeVector.end(); iter++)
	{
		//遍历每个目标的子节点
		TiXmlElement *pEle = (*iter)->FirstChildElement();//第i个元素的第一个孩子
		for(; pEle; pEle = pEle->NextSiblingElement())
		{
			//找到包围盒"bndbox"节点
			if(string("bndbox") == pEle->Value())
			{
				TiXmlElement * pCoord= pEle->FirstChildElement();//包围盒的第一个坐标值
				//依次遍历包围盒的4个坐标值，放入整型变量中
				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;;
				//根据读取的包围盒坐标设置图像ROI
				Mat imgROI = img(Rect(xmin,xmax-xmin,ymax-ymin));
				resize(imgROI,imgROI,Size(64,128));//缩放为64*128大小
				sprintf(fileName,"person%06d.jpg",++CropImageCount);//生成剪裁图片的文件名
				imwrite(fileName,imgROI);//保存文件
				flip(imgROI,1);//水平翻转
				memset(fileName,0x00,sizeof(fileName));
				sprintf(fileName,++CropImageCount);//生成剪裁图片的水平翻转图片的文件名
				imwrite(fileName,imgROI);//保存文件
			}
		}
	}
}

/**
* 根据XML文件，从图像中剪裁出objectName目标
* @param XMLFile XML文件名
* @param img 对应的图像
* @param objectName 目标名
* @return 若图像中包含objectName目标，返回true；否则返回false
*/
bool CropImageAccordingToXML(string XMLFile,Mat img,string objectName)
{
	TiXmlDocument * pDoc = new TiXmlDocument();//创建XML文档
	pDoc->LoadFile(XMLFile.c_str());//装载XML文件
	vector<TiXmlElement*> nodeVector;//节点数组

	//查找所有节点名是object的节点，即目标节点，结果放到节点数组nodeVector中
	if( false == GetAllNodePointerByName(pDoc->RootElement(),"object",nodeVector) )//未找到指定目标
		return false;
	//cout<<"所有目标个数："<<nodeVector.size()<<endl;

	//过滤节点数组，删除所有节点名不是objectName的节点
	if( false == FiltObject(nodeVector,objectName) )//目标数组中没有指定目标
		return false;
	//cout<<"过滤后的目标个数："<<nodeVector.size()<<endl;

	//根据每个目标的BoundingBox，剪裁图像，保存为文件
	CropImage(img,nodeVector);
}


int main()
{
	int fileCount=0;//文件个数
	Mat src;
	string XMLName,ImgName;//XML文件名和对应的图片文件名
	//ifstream fin("VOC2012AnnotationsXMLList.txt");//打开XML文件列表
	ifstream fin("subset.txt");
	//ifstream fin("test.txt");

	//读取XML文件列表
	while(getline(fin,XMLName))
	{
		cout<<"处理："<<XMLName<<endl;
		ImgName = "D:DataSetVOCtrainval_11-May-2012VOCdevkitVOC2012JPEGImages" + XMLName + ".jpg";
		XMLName = "D:DataSetVOCtrainval_11-May-2012VOCdevkitVOC2012Annotations" + XMLName + ".xml";
		src = imread(ImgName);
		CropImageAccordingToXML(XMLName,src,"person");//根据XML标注文档，从图像src中剪裁出所有person目标，保存为文件
	}

	system("pause");
}

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

编译好的TinyXML2.6.2：

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

（编辑：李大同）

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