如何将表示40波段图像的数组保存到.tif文件中

Question

我有一个600×600×40维度的阵列,每个波段(40波段)代表600×600图像我想将它保存到多波段.tif图像.我已经尝试过scikit-image和openCV中的这些功能,但它们不能保存超过3个波段(如RGB).

import cv2
cv2.imwrite('image.tif',600by600_just3band_array)

Answer 1

您可以使用 PIL/Pillow 将多个图像保存在单个 TIFF 文件中，每个图像代表单个波段（灰度），甚至多个波段（彩色）：

from PIL import Image
# Synthesize 8 dummy images, all greyscale, all same size but with varying brightness
size=(480,640)  
b1 = Image.new('L', size, color=10)                                                         
b2 = Image.new('L', size, color=20)                                                        
b3 = Image.new('L', size, color=30)                                                       
b4 = Image.new('L', size, color=40)                                                        
b5 = Image.new('L', size, color=50)                                                        
b6 = Image.new('L', size, color=60)                                                        
b7 = Image.new('L', size, color=70)                                                        
b8 = Image.new('L', size, color=80)                                                        

# Save all 8 to single TIFF file
b1.save('multi.tif', save_all=True, append_images=[b2,b3,b4,b5,b6,b7,b8]) 

如果您现在在命令行中使用ImageMagick检查该文件，您可以看到所有 8 个波段都存在：

magick identify multi.tif 
multi.tif[0] TIFF 480x640 480x640+0+0 8-bit Grayscale Gray 2.34473MiB 0.000u 0:00.000
multi.tif[1] TIFF 480x640 480x640+0+0 8-bit Grayscale Gray 2.34473MiB 0.000u 0:00.000
multi.tif[2] TIFF 480x640 480x640+0+0 8-bit Grayscale Gray 2.34473MiB 0.000u 0:00.000
multi.tif[3] TIFF 480x640 480x640+0+0 8-bit Grayscale Gray 2.34473MiB 0.000u 0:00.000
multi.tif[4] TIFF 480x640 480x640+0+0 8-bit Grayscale Gray 2.34473MiB 0.000u 0:00.000
multi.tif[5] TIFF 480x640 480x640+0+0 8-bit Grayscale Gray 2.34473MiB 0.000u 0:00.000
multi.tif[6] TIFF 480x640 480x640+0+0 8-bit Grayscale Gray 2.34473MiB 0.000u 0:00.000
multi.tif[7] TIFF 480x640 480x640+0+0 8-bit Grayscale Gray 2.34473MiB 0.000u 0:00.000

如果您使用 OpenCV 或 Numpy 数组进行处理，您可以使用以下命令将 OpenCV 或 Numpy 数组制作成 PIL/Pillow 图像：

PILimage = Image.fromarray(numpyImage)

反之，从 PIL/Pillow 图像到 Numpy 数组：

NumpyImage = np.array(PILimage)

如果您想读回它们，可以这样做：

# Open the multi image
im = Image.open('multi.tif')                                                               

# Iterate through frames
for frame in ImageSequence.Iterator(im):  
    frame.show() 

如果你想移动到特定的频段，你可以这样寻找：

im = Image.open('multi.tif')                                                               

im.seek(3) 
im.show()

您还可以在命令行中使用ImageMagick从 TIF 中提取 band3 并另存为 PNG ：

magick multi.tif[3] band3.png

或者使用以下命令制作波段 1、2、7 RGB 合成：

magick multi.tif[1] multi.tif[2] multi.tif[7] -colorspace RGB -combine 127rgb.png

它看起来是深蓝色的，因为红色和绿色通道非常低，只有蓝色通道具有较大的值。

我在 Python 方面不是世界上最好的，所以不确定是否有任何影响/错误，但我认为如果你有一个 600x600x40 numpy 图像数组，你可以按照我的建议进行操作：

# Synthesize dummy array of 40 images, each 600x600
nparr = np.random.randint(0,256,(600,600,40), dtype=np.uint8)

# Make PIL/Pillow image of first
a = Image.fromarray(nparr[:,:,0])

# Save whole lot in one TIF
a.save('multi.tif', save_all=True, append_images=[Image.fromarray(nparr[:,:,x]) for x in range(1,40)]) 

关键词：多波段、多波段、多光谱、多光谱、卫星图像、影像、图像处理、Python、Numpy、PIL、Pillow、TIFF、TIF、NDVI

Answer 2

tifffile(https://pypi.org/project/tifffile/)支持多通道.tiff,并且具有类似于scikit-image或者的API OpenCV:

In [1]: import numpy as np

In [2]: import tifffile

In [3]: # Channel dimension should come first

In [4]: x = np.random.randint(0, 255, 4*100*100).reshape((4, 100, 100))

In [5]: tifffile.imsave('test.tiff', x)

In [6]: y = tifffile.imread('test.tiff')

In [7]: np.all(np.equal(x, y))
Out[7]: True