使用C++和OpenCV读取MNIST文件

最新推荐文章于 2022-05-22 00:43:39 发布

shengno1

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分类专栏： Machine_Learning C++ Something_Interesting OpenCV Image_Processing 文章标签： C++ 机器学习 OpenCV

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/sheng_ai/article/details/23267039

这篇博客详细介绍了如何使用C++和OpenCV库读取MNIST手写数字数据库。首先解释了MNIST数据库的结构和文件格式，包括大端模式与小端模式的区别。接着，定义了用于存储文件头的结构体，并提供了将大端模式数据转换为整数的函数。最后，给出了读取MNIST图像和标签数据的完整代码实现，包括检查文件类型、读取文件头和数据转换等步骤。

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一.MNIST手写字体文件说明

MNIST手写字体数据库下载地址http://yann.lecun.com/exdb/mnist/ 。

MNIST手写字体的数据库说明在下载网站的下面也有，为了便于写程序，数据库文件说明如下：

从上面的数据库说明可以看出来，MNIST手写字体数据库包含了是个文件，每个文件都是单纯的普通文件格式，因此，可以采用C++的文件流将其打开，每一个文件除了几个字节的文件头之外，就是剩下的要数据部分了。因此，可以先将文件的文件头读进来，然后利用magic number进行验证，验证所读的文件是否为MNIST文件。

由于MNIST存储的格式是大端存储的，和大部分Intel处理器的存储方式不同，所以，直接将文件头的前面四个直接存储为int类型或者long类型的话，是无法获得正确的数值的，还需要进行从大端模式到小端模式的转换，而且，在不同的处理器上面，int类型和long类型存储的位数是不一样的，所以，用int类型或者long类型来读取文件头的前面四个字节不具有可移植性。

在C++标准中，char类型的长度被定义为一个字节，这个在不同的处理器上面是不变的，因此，可以采用char类型的数组来存储文件头的部分，同时，使用char类型的数组来进行大端模式到小端模式的转换也是很容易的。

大端模式和小端模式的定义的区别如下：

大端模式：高位字节放在内存低地址处，低位字节放在内存高地址处；

小端模式：低位字节放在内存低地址处，高位字节放在内存高地址处；Intel处理器一般为小端模式。