C ++，OpenCV：在Windows上读取包含非ASCII字符的文件的最快方法

Question

我正在使用OpenCV编写程序，该程序可以在Windows上运行，也可以在Linux上运行。 现在OpenCV的问题是，它的cv::imread函数无法处理Windows上包含非ASCII字符的文件路径。 解决方法是首先使用其他库（例如std-libraries或Qt）将文件读入缓冲区，然后使用cv::imdecode函数从该缓冲区中读取文件。 这就是我目前所做的。 但是，它不是非常快，而且比使用cv::imread慢得多。 我的TIF图像大小约为1GB。 用cv::imread读它需要大约。 1s，用缓冲方法读取它需要大约14s。 我假设imread只是读取显示图像所需的TIF部分（没有层等）。 无论是这个，还是我将文件读入缓冲区的代码都不好。

现在我的问题是，是否有更好的方法来做到这一点。 要么是关于OpenCV的更好方法，要么是关于将文件读入缓冲区的更好方法。

我尝试了两种不同的缓冲方法，一种使用std库，一种使用Qt（实际上它们都使用QT进行某些操作）。 它们都同样慢：

方法1

std::shared_ptr<std::vector<char>> readFileIntoBuffer(QString const& path) {

#ifdef Q_OS_WIN
    std::ifstream file(path.toStdWString(), std::iostream::binary);
#else
    std::ifstream file(path.toStdString(), std::iostream::binary);
#endif
    if (!file.good()) {
        return std::shared_ptr<std::vector<char>>(new std::vector<char>());
    }
    file.exceptions(std::ifstream::badbit | std::ifstream::failbit | std::ifstream::eofbit);
    file.seekg(0, std::ios::end);
    std::streampos length(file.tellg());
    std::shared_ptr<std::vector<char>> buffer(new std::vector<char>(static_cast<std::size_t>(length)));
    if (static_cast<std::size_t>(length) == 0) {
        return std::shared_ptr<std::vector<char>>(new std::vector<char>());
    }
    file.seekg(0, std::ios::beg);
    try {
        file.read(buffer->data(), static_cast<std::size_t>(length));
    } catch (...) {
        return std::shared_ptr<std::vector<char>>(new std::vector<char>());
    }
    file.close();
    return buffer;
}

然后从缓冲区读取图像：

std::shared_ptr<std::vector<char>> buffer = utility::readFileIntoBuffer(path);
cv::Mat image = cv::imdecode(*buffer, cv::IMREAD_UNCHANGED);

方法2

QByteArray readFileIntoBuffer(QString const & path) {
    QFile file(path);
    if (!file.open(QIODevice::ReadOnly)) {
        return QByteArray();
    }
    return file.readAll();
}

并用于解码图像：

QByteArray buffer = utility::readFileIntoBuffer(path);
cv::Mat matBuffer(1, buffer.size(), CV_8U, buffer.data());
cv::Mat image = cv::imdecode(matBuffer, cv::IMREAD_UNCHANGED);

UPDATE

方法3

此方法使用QFileDevice::map将文件映射到内存中，然后使用cv::imdecode 。

            QFile file(path);
            file.open(QIODevice::ReadOnly);
            unsigned char * fileContent = file.map(0, file.size(), QFileDevice::MapPrivateOption);
            cv::Mat matBuffer(1, file.size(), CV_8U, fileContent);
            cv::Mat image = cv::imdecode(matBuffer, cv::IMREAD_UNCHANGED);

然而，这种方法也没有比其他两种方法更短的时间。 我还做了一些时间测量，发现在内存中读取文件或将其映射到内存实际上并不是瓶颈。 占用大部分时间的操作是cv::imdecode 。 我不知道为什么会这样，因为使用相同图像的cv::imread只需要一小部分时间。

潜在的解决方法

我尝试使用以下代码在Windows上获取包含非ascii字符的文件的8.3路径名：

QString getShortPathname(QString const & path) {
#ifndef Q_OS_WIN
    return QString();
#else
    long length = 0;
    WCHAR* buffer = nullptr;
    length = GetShortPathNameW(path.toStdWString().c_str(), nullptr, 0);
    if (length == 0) return QString();
    buffer = new WCHAR[length];
    length = GetShortPathNameW(path.toStdWString().c_str(), buffer, length);
    if (length == 0) {
        delete[] buffer;
        return QString();
    }
    QString result = QString::fromWCharArray(buffer);
    delete[] buffer;
    return result;
#endif
}

但是，我必须发现在我的机器上禁用了8.3路径名生成，所以它也可能在其他机器上。 所以我还没能测试它，它似乎没有提供可靠的解决方法。 我还有一个问题，该函数没有告诉我8.3路径名生成被禁用。

Answer 1

OpenCV GitHub上有一张开放票： https ： //github.com/opencv/opencv/issues/4292

其中一条评论提出了一种解决方法，即使用内存映射文件（在Boost的帮助下）不将整个文件读取到内存中：

mapped_file map(path(L"filename"), ios::in);
Mat file(1, numeric_cast<int>(map.size()), CV_8S, const_cast<char*>(map.const_data()), CV_AUTOSTEP);
Mat image(imdecode(file, 1));