在 C# 中加载 32 位灰度 TIFF 图像

Question

我正在开发一个小型 C# 工具，它必须能够加载 TIFF 图像，将图像裁剪为特定大小，并将其保存为 PNG 文件。

我有大约 28000x256 像素、32 位位深度的大型灰度 TIFF 图像。当我尝试使用我的工具处理图像时，它只会输出一张空白的白色图像。

此外，当我尝试使用 Windows 照片查看器打开原始 TIFF 图像（不是使用我的工具处理的图像）时，它还会显示一个空白图像。其他一些应用程序，例如ImageJ，正确显示图像。这里有什么问题？

我加载图片的代码如下：

Image image = Bitmap.FromFile(path.LocalPath);
int width = image.Width;
int height = image.Height;

Bitmap bmp = new Bitmap(width, height);
Graphics g = Graphics.FromImage(bmp);

Answer 1

问题在于 C#（或者更好地说是底层 API）无法处理 Colordepth 大于 8 位的灰度图像。

我建议使用LibTiff.NET 处理 TIFF 图像。 当我遇到这样的问题时，我将 TIFF 图像原始数据加载到一个数组中

using (var inputImage = Tiff.Open(image, "r"))
{
    width = inputImage.GetField(TiffTag.IMAGEWIDTH)[0].ToInt();
    height = inputImage.GetField(TiffTag.IMAGELENGTH)[0].ToInt();
    inputImageData = new byte[width * height * bytePerPixel];
    var offset = 0;
    for (int i = 0; i < inputImage.NumberOfStrips(); i++)
    {
        offset += inputImage.ReadRawStrip(i, inputImageData, offset, (int)inputImage.RawStripSize(i));
    }
}

然后必须将字节转换为uint 的数组（在我的情况下，imagedata 只有 16 位，所以我使用了ushort）记住要注意数据的字节顺序！

// has to be done by hand to ensure endiannes is kept correctly.
var outputImageData = new ushort[inputImageData.Length / 2];

for (var i = 0; i < outputImageData.Length; i++)
{
    outputImageData[i] = (ushort)((inputImageData[i * 2 + 1]) + (ushort)(inputImageData[i * 2] << 8));
}

然后您可以使用正常的数组操作来操作图像。我建议您使用普通的数组操作而不是 Lambda 表达式，因为它们要快得多。 （在 My Scenario 100s vs 2s Runtime 中）

终于可以再次使用 LibTiff 保存图片了

using (var output = Tiff.Open(imageout, "w"))
{
    output.SetField(TiffTag.IMAGEWIDTH, width);
    output.SetField(TiffTag.IMAGELENGTH, height);
    output.SetField(TiffTag.SAMPLESPERPIXEL, 1);
    output.SetField(TiffTag.BITSPERSAMPLE, 16);
    output.SetField(TiffTag.ROWSPERSTRIP, height);
    output.SetField(TiffTag.PHOTOMETRIC, Photometric.MINISBLACK);
    output.SetField(TiffTag.FILLORDER, FillOrder.MSB2LSB);

    // Transform to Byte-Array
    var buffer = new byte[outputImageData.Length * sizeof(ushort)];
    Buffer.BlockCopy(outputImageData, 0, buffer, 0, buffer.Length);

    // Write it to Image
    output.WriteRawStrip(0, buffer, buffer.Length);
}