使用OpenCV保存整数类型的CV_32S图像

Question

我正在处理包含有符号整数数据的TIF图像。在成功输入并处理一个图像后，我需要以相同的格式输出图像（输入和输出都是*.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，因此它会假定为无符号。使用这个技巧可以解决这个问题（手动切换cv::Mat的类型）。

然而，当我输出图像并重新加载时，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（我必须使用此格式）：

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

以下是示例代码：

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);
}

你可以假设所有变量（例如workingImage，segmentsInput）都存在于全局变量中。

使用此代码时，当我输入图像并检查值时，大多数值都设置为0，而设置的值却采用整数值的完整范围（在我的示例中，我有20个段）。

- penelope

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你是用什么格式保存矩阵的？JPEG吗？ - Sunreef

@Sunreef 正如我在原始问题中所说的，所有内容都是TIF格式。 - penelope

你不能直接使用imwrite保存整数矩阵。正如文档所述：“只有8位（或16位无符号（在PNG、JPEG 2000和TIFF的情况下为CV_16U）单通道或3通道（带有'BGR'通道顺序）图像可以使用此函数保存。” - Sunreef

@Sunreef 我明白了。你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？（不涉及TIFF文档并手动输出文件） - penelope

你试过libtiff吗？http://research.cs.wisc.edu/graphics/Courses/638-f1999/libtiff_tutorial.htm - Micka

Answer 1

您无法直接使用imwrite保存整数矩阵。正如文档所述：“此函数只能保存单通道或三通道（BGR通道顺序）的8位（或16位无符号（CV_16U）PNG、JPEG 2000和TIFF格式）图像。”

但是，您可以将您的CV_32S矩阵转换为CV_8UC4并将其保存为没有压缩的PNG格式。当然，这有点不安全，因为字节序会对不同系统或编译器之间的值进行更改（特别是因为我们在这里讨论带符号整数）。如果您始终使用相同的系统和编译器，则可以使用以下内容：

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);

- Sunreef

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非常感谢，我会尝试一下并看看它的工作原理。但是，由于这些文件也应该可供其他软件使用（例如生成原始TIF文件的软件），因此我认为最终可能需要选择不同的格式。 - penelope

如果您正在处理TIFF图像，则16位矩阵不足以满足需求。您可以使用imwrite保存这些图像。@penelope - Sunreef

@Sunreef 你所说的字节序，是指在其他系统中保存的图像可能会被视为损坏文件吗？ - Mohamed Moanis

Answer 2

我也将OpenCV的mats保存为tif格式，但我不使用OpenCV的tif解决方案。我自己包含了libtiff库（我认为OpenCV也使用了libtiff），然后您可以使用以下代码将其保存为tif格式。

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是一个cv::Mat对象的向量。这段代码适用于我保存tiff堆栈。

- HEvTH