使用 OpenCV 保存整数 CV_32S 图像

Posted 2023-02-22

【中文标题】使用 OpenCV 保存整数 CV_32S 图像

【英文标题】：Save integer CV_32S image with OpenCV

【发布时间】：2016-07-28 14:29:52

【问题描述】：

我正在处理包含有符号整数数据的 TIF 图像。成功输入一个并处理后，我需要以相同的格式输出图像（输入和输出两个 *.tif 文件）。

对于输入，我知道OpenCV 不知道数据是有符号还是无符号，所以它假定为无符号。使用this trick 解决了这个问题（手动切换cv::Mat 的类型）。

但是，当我输出图像并再次加载时，我没有得到预期的结果。该文件包含多个段（像素组），格式如下（我必须使用这种格式）：

不属于任何段的所有像素都具有值-9999 属于单个段的所有像素具有相同的正整数值 （例如，第一段的所有像素都有值1，第二段2 等）

下面是示例代码：

void ImageProcessor::saveSegments(const std::string &filename)
    cv::Mat segmentation = cv::Mat(workingImage.size().height,
                                   workingImage.size().width,
                                   CV_32S, cv::Scalar(-9999));

    for (int i=0, szi = segmentsInput.size(); i < szi; ++i)
        for (int j=0, szj = segmentsInput[i].size(); j < szj; ++j)
            segmentation.at<int>(segmentsInput[i][j].Y,
                                 ssegmentsInput[i][j].X) = i+1;
        
    
    cv::imwrite(filename, segmentation);

您可以假设所有变量（例如workingImage、segmentsInput）都作为全局变量存在。

使用此代码，当我输入图像并检查值时，大多数值设置为0，而设置的值采用全范围的整数值（在我的示例中，我有 20 个段）。

【问题讨论】：

你用什么格式保存你的矩阵？ JPEG?

@Sunreef 正如我在最初的问题中所说，它都是 TIF 格式

不能用 imwrite 直接保存整数矩阵。正如文档所述：“只能使用 8 位（或 16 位无符号 (CV_16U)，在 PNG、JPEG 2000 和 TIFF 的情况下）单通道或 3 通道（使用‘BGR’通道顺序）图像保存这个函数。”

@Sunreef 我明白了。您能想到任何解决方法，仍然可以让我以所需的输出格式保存图像吗？ （这不是进入 TIFF 文档并手动输出文件）

你试过libtiff吗？ research.cs.wisc.edu/graphics/Courses/638-f1999/…

【参考方案1】：

您不能使用 imwrite 直接保存整数矩阵。正如the documentation 所说：“只能保存 8 位（或 16 位无符号 (CV_16U)，在 PNG、JPEG 2000 和 TIFF 的情况下）单通道或 3 通道（使用‘BGR’通道顺序）图像使用这个功能。”

但是，您可以将CV_32S 矩阵转换为CV_8UC4 并将其保存为不压缩的PNG。当然，这有点不安全，因为endianness 开始发挥作用，并且可能会在不同系统或编译器之间更改您的值（尤其是因为我们在这里讨论有符号整数）。如果你总是使用相同的系统和编译器，你可以使用这个：

cv::Mat segmentation = cv::Mat(workingImage.size().height,
                               workingImage.size().width,
                               CV_32S, cv::Scalar(-9999));
cv::Mat pngSegmentation(segmentation.rows, segmentation.cols, CV_8UC4, (cv::Vec4b*)segmentation.data);
std::vector<int> params;
params.push_back(CV_IMWRITE_PNG_COMPRESSION);
params.push_back(0);
cv::imwrite("segmentation.png", pngSegmentation, params);

【讨论】：

Tyvm，我会试一试，看看它是如何工作的。但是，由于这些文件也应该可以被其他软件使用（例如，生成原始 TIF 文件的那个），我想我可能需要在最后适应一种不同的格式。

如果您使用 TIFF 图像，16 位矩阵还不够吗？您可以使用 imwrite 保存它们。 @佩内洛普

@Sunreef 你的意思是字节序，保存的图像在其他系统中可以被视为损坏的文件吗？

【参考方案2】：

我也将 opencv mats 保存为 tif，但我不使用 opencv tif 解决方案。我自己包含了 libtiff 库（我认为 libtiff 也用于 opencv），然后您可以使用以下代码另存为 tiff

TIFF* tif = TIFFOpen("file.tif", "w");

        if (tif != NULL) 
            for (int i = 0; i < pages; i++)
            
                TIFFSetField(tif, TIFFTAG_IMAGEWIDTH, TIFF_UINT64_T(x));  // set the width of the image                             
                TIFFSetField(tif, TIFFTAG_IMAGELENGTH, TIFF_UINT64_T(y));    // set the height of the image                         
                TIFFSetField(tif, TIFFTAG_SAMPLESPERPIXEL, 1);   // set number of channels per pixel
                TIFFSetField(tif, TIFFTAG_BITSPERSAMPLE, 32);    // set the size of the channels 32 for CV_32F                                  
                TIFFSetField(tif, TIFFTAG_PAGENUMBER, i, pages);
                TIFFSetField(tif, TIFFTAG_SAMPLEFORMAT, SAMPLEFORMAT_IEEEFP); // for CV32_F

                for (uint32 row = 0; row < y; row++)
                
                    TIFFWriteScanline(tif, &imageDataStack[i].data[row*x*32/ 8], row, 0);
                
                TIFFWriteDirectory(tif);
            
        

imageDataStack 是 cv::Mat 对象的向量。此代码适用于我保存 tiff 堆栈。