opencv - 读取4 channel tif文件时，值不同于SKIMAGE、TIFFFILE等

Question

我知道 opencv 得到了一个 BGR 命令，但在我的实验中，不仅顺序而且值都完全困惑

import cv2 as cv
import tifffile as tiff
import skimage.io

img_path = r"C:\test\pics\t100r50s16_1_19.tif"
c = cv.imread(img_path,cv.IMREAD_UNCHANGED)
t = tiff.imread(img_path)
s = skimage.io.imread(img_path)

print("c:", c.shape, "t:", t.shape, "s:", s.shape)
print("c:", c.dtype, "t:", t.dtype, "s:", s.dtype)

print(c[0, 0], c[1023, 0], c[0, 1023], c[1023, 1023])
print(t[0, 0], t[1023, 0], t[0, 1023], t[1023, 1023])
print(s[0, 0], s[1023, 0], s[0, 1023], s[1023, 1023])

print(c.sum())
print(t.sum())
print(s.sum())

输出如下:

c: (1024, 1024, 4) t: (1024, 1024, 4) s: (1024, 1024, 4)
c: uint8 t: uint8 s: uint8
[ 50  63  56 182] [131 137 140 193] [29 28 27 94] [123 130 134 190]
[ 79  88  70 182] [185 181 173 193] [74 77 80 94] [180 174 165 190]
[ 79  88  70 182] [185 181 173 193] [74 77 80 94] [180 174 165 190]
# Here seems that opencv only read the alpha channel right, 
# the values of first three channels are much different than other package

539623146
659997127
659997127

我用的图片可以下载here .那么，这是我的问题，如何打开 cv 处理 4 channel tiff 文件？因为当我测试 3 channel 图像时，一切看起来都很好。

Answer 1

我一分钟都不会相信它存在舍入错误或与链接文章所建议的 JPEG 解码相关的错误。

首先，因为您的图像是整数，特别是 uint8，所以没有 float 舍入，其次，因为您的 TIF 图像的压缩不是 JPEG——实际上没有压缩。如果您使用 ImageMagick 并执行以下操作，您可以亲眼看到:

identify -verbose a.tif

或者如果您使用 libtiff 附带的 tiffinfo，如下所示:

tiffinfo -v a.tif

因此，我通过使用 ImageMagick 生成示例图像做了一些实验，如下所示:

# Make 8x8 pixel TIF full of RGBA(64,128,192) with full opacity
convert -depth 8 -size 8x8 xc:"rgba(64,128,192,1)" a.tif

# Make 8x8 pixel TIFF with 4 rows per strip
convert -depth 8 -define tiff:rows-per-strip=4 -size 8x8 xc:"rgba(64,128,192,1)" a.tif

而且 OpenCV 能够正确读取所有这些，但是，当我执行以下操作时出错了。

# Make 8x8 pixel TIFF with RGB(64,128,192) with 50% opacity
convert -depth 8 -define tiff:rows-per-strip=1 -size 8x8 xc:"rgba(64,128,192,0.5)" a.tif

OpenCV 中的值是 32、64、96 - 是的，正好 HALF 正确值 - 就像 OpenCV 是预- 乘以 alpha。所以我尝试使用 25% 的不透明度，结果是正确值的 1/4。所以，我怀疑 OpenCV 中存在预乘 alpha 的错误。

如果您查看您的值，您会看到 tifffile 和 skimage 将第一个像素读取为:

[ 79  88  70 182 ]

如果您查看该像素的 alpha，它是 0.713725 (182/255)，如果您将这些值中的每一个乘以它，您将得到:

[ 50  63  56 182 ]

这正是 OpenCV 所做的。

作为解决方法，我想您可以除以 alpha 以正确缩放。

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如果论点是 OpenCV 有意预乘 alpha，那么这就引出了一个问题，为什么它对 TIFF 文件而不是 PNG 文件这样做:

# Create 8x8 PNG image full of rgb(64,128,192) with alpha=0.5
convert -depth 8 size 8x8 xc:"rgba(64,128,192,0.5)" a.png

用 OpenCV 检查:

import cv2
c = cv2.imread('a.png',cv2.IMREAD_UNCHANGED)

In [4]: c.shape
Out[4]: (8, 8, 4)

In [5]: c
Out[5]: 
array([[[192, 128,  64, 128],
        [192, 128,  64, 128],
...
...

---

如果有人认为 TIF 文件中的值与 OpenCV 报告的一样，我只能说我以 50% 的不透明度编写了 rgb(64,128,192) 并且我测试了以下各项和发现他们都同意，唯一的异常(exception)是OpenCV，这正是文件包含的内容:

• ImageMagick v7
• libvips v8
• Adobe Photoshop CC 2017
• PIL/枕头 v5.2.0
• GIMP v2.8
• scikit-image v0.14