Tiff

LibTIFF 库例程的 MATLAB 入口

说明

Tiff 对象表示与带标记的图像文件格式 (TIFF) 文件的连接，并提供对 LibTIFF 库的许多函数的访问。Tiff 提供的功能比 imread 和 imwrite 函数更多，例如读取子图像、写入图像数据的图块和条带以及修改单个 TIFF 标记。

在大多数情况下，Tiff 对象函数的语法与对应的 LibTIFF 库函数的语法类似。要充分了解 Tiff 对象的功能，请参阅 LibTIFF API 以及 TIFF 规范和技术说明。请访问 LibTIFF - TIFF 库和实用工具查看此文档。

MATLAB^® 使用 LibTIFF 版本 4.6.0。

创建对象

语法

obj = Tiff(filename)

obj = Tiff(filename,mode)

描述

obj = Tiff(filename) 创建一个 Tiff 对象，用于对 TIFF 文件 filename 进行读取访问。

obj = Tiff(filename,mode) 创建一个 Tiff 对象，其中 mode 指定该对象对 TIFF 文件的访问类型。

示例

输入参量

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`filename` — 文件名
字符串标量 | 字符向量

文件名，指定为字符串标量或字符向量。

示例: "myfile.tif"

`mode` — 文件访问类型
`"r"` (默认) | `"w"` | `"w8"` | `"a"` | `"r+"`

文件访问类型，指定为下列值之一。

参数	描述
`"r"`	打开文件以便读取（默认值）。
`"w"`	打开文件以便写入；放弃现有内容。
`"w8"`	打开文件以便写入 BigTIFF 文件；放弃现有内容。
`"a"`	打开或创建文件以便写入；将数据追加到文件末尾。
`"r+"`	打开（而非创建）文件以便读写。

当您打开 TIFF 文件进行写入或追加时，Tiff 对象会自动在文件中创建一个图像文件目录 (IFD) 以写入后续数据。该 IFD 带有 TIFF 修订版 6.0 中指定的所有默认值。

属性

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TIFF 文件由包含图像数据和关联标记的图像文件目录 (IFD) 组成。标记包含图像相关信息，例如图像宽度、图像高度和样本数量。每个 TIFF 属性都是为标记提供值的结构体。使用 setTag 函数设置标记值。例如，创建一个文件并指定 RGB 颜色空间。

t = Tiff("myfile.tif","w");
setTag(t,"Photometric",Tiff.Photometric.RGB)

创建文件时，在将数据写入文件之前，必须先设置以下标记：

ImageLength
ImageWidth
Photometric

根据图像中数据的类型，您可能还需要设置其他标记。这些标记通常包括：

Compression
BitsPerSample
SamplesPerPixel

根据图像的布局，您还必须设置以下标记：

条状布局 - 设置 RowsPerStrip 标记。
分块布局 - 设置 TileWidth 和 TileHeight 标记。

`Compression` — 图像数据压缩方案
结构体

压缩图像数据的方案，以包含以下字段的结构体形式返回。

字段名称
`None`
`CCITTRLE (Read-only)`
`CCITTFax3`
`CCITTFax4`
`LZW`
`OJPEG`
`JPEG`
`AdobeDeflate`
`...`

要查看 MATLAB 所支持的有关 Compression 标记的值的完整列表，请在命令行窗口中键入 Tiff.Compression。

示例: setTag(t,"Compression",Tiff.Compression.JPEG)

`ExtraSamples` — 额外通道描述
结构体

额外通道描述，以包含以下字段的结构体形式返回。

字段名称	描述
`Unspecified`	未指定的数据
`AssociatedAlpha`	关联的 alpha（前乘）
`UnassociatedAlpha`	未关联的 alpha 数据

如果除了通常的比色通道外还存在额外通道，则需要 ExtraSamples 标记。有关示例用法，请参阅用颜色和 alpha 通道数据编写 Tiff 图像。

示例: setTag(t,"ExtraSamples",Tiff.ExtraSamples.AssociatedAlpha)

`Group3Options` — Group 3 传真压缩选项
结构体

Group 3 传真压缩选项，以包含以下字段的结构体形式返回。

字段名称描述

字段名称	描述
`Encoding2D`	第 0 位为 1。此值指定二维编码。如果指定了多个条带，每个条带都必须以一个一维编码行开头。也就是说，`RowsPerStrip` 必须是参数 `K` 的倍数，如 CCITT 规范中所述。
`Uncompressed`	第 1 位为 1。此值指定编码时的未压缩模式。
`FillBits`	第 2 位为 1。根据需要在 EOL 代码之前添加填充位，以使 EOL 始终在字节边界上结束。系约定将确保半字节零在 EOL 序列之前 1 个字节。例如，`xxxx-0000 0000-0001`。

Encoding2D

第 0 位为 1。

此值指定二维编码。如果指定了多个条带，每个条带都必须以一个一维编码行开头。也就是说，RowsPerStrip 必须是参数 K 的倍数，如 CCITT 规范中所述。

Uncompressed

第 1 位为 1。

此值指定编码时的未压缩模式。

FillBits

第 2 位为 1。

根据需要在 EOL 代码之前添加填充位，以使 EOL 始终在字节边界上结束。系约定将确保半字节零在 EOL 序列之前 1 个字节。例如，xxxx-0000 0000-0001。

此属性也称为 Fax3 或 T4Options。该属性的值是由前三个位控制的一个位掩码。

示例: setTag(t,"Group3Options",Tiff.Group3Options.Uncompressed)

`InkSet` — 分色图像油墨组
结构体

分色图像油墨组，以包含以下字段的结构体形式返回。

字段名称	描述
`CMYK`	分量顺序：青蓝色、品红色、黄色、黑色。通常，值为 0 表示该分量的油墨覆盖率是 0%，值为 255 表示该分量的油墨覆盖率是 100%，但是请查阅 `DotRange` 的 TIFF 规范。指定 CMYK 时，请不要设置 `InkNames` 标记。
`MultiInk`	CMYK 以外的任何顺序。有关所使用的油墨描述，请查阅 `InkNames` 字段的 TIFF 规范。

就该属性而言，分色是光学意义上的，而非平面分层。

示例: setTag(t,"InkSet",Tiff.InkSet.CMYK)

`JPEGColorMode` — 颜色模式
结构体

颜色模式，以包含以下字段的结构体形式返回。

字段名称	描述
`Raw`（默认值）	将输入作为单独的 Y、Cb 和 Cr 矩阵保留。
`RGB`	将 RGB 输入转换为 YCbCr。

不要使用此属性将 YCbCr 图像读取为 RGB。而应使用 readRGBAImage、readRGBAStrip 和 readRGBATile 函数提供的 RGBA 接口。

有关示例，请参阅根据 RGB 数据创建 YCbCr/JPEG 图像。

示例: setTag(t,"JPEGColorMode",Tiff.JPEGColorMode.RGB)

`Orientation` — 图像数据的视觉方向
结构体

图像数据的视觉方向，以包含以下字段的结构体形式返回。

字段名称
`TopLeft`
`TopRight`
`BottomRight`
`BottomLeft`
`LeftTop`
`RightTop`
`RightBottom`
`LeftBottom`

Orientation 属性描述相对于行和列的图像方位。例如，当 Orientation 设置为 TopLeft 时，第一行表示图像的顶部，第一列表示左侧。Orientation 标记中指定的值仅供参考，它不会影响 MATLAB 读取或写入图像数据的方式。

示例: setTag(t,"Orientation",Tiff.Orientation.TopLeft)

`Photometric` — 图像数据的颜色空间
结构体

图像数据的颜色空间，以包含以下字段的结构体形式返回。

字段名称
`MinIsWhite`
`MinIsBlack`
`RGB`
`Palette`
`Mask`
`Separated (CMYK)`
`YCbCr`
`CIELab`
`ICCLab`
`ITULab`
`LogL`
`LogLUV`
`CFA`
`LinearRaw`

示例: setTag(t,"Photometric",Tiff.Photometric.RGB)

`PlanarConfiguration` — 存储配置
结构体

图像分量值的存储配置，以具有以下字段的结构体的形式返回。

字段名称	描述
`Chunky`	连续存储每个像素的分量值。例如，对于 RGB 数据，文件中的前三个像素存储为 RGBRGBRGB。几乎所有 TIFF 图像都具有连续的平面配置。
`Separate`	分开存储每个像素的分量值。例如，对于 RGB 数据，红色分量将与绿色分量和蓝色分量分开存储在文件中。

示例: setTag(t,"PlanarConfiguration",Tiff.PlanarConfiguration.Chunky)

`ResolutionUnit` — 分辨率单位
结构体

用来解释 XResolution 和 YResolution 标记中包含的值的分辨率单位，返回为具有下列字段的结构体。

字段名称	描述
`None`	默认值。
`Inch`	为 `XResolution` 和 `YResolution` 标记包含的值分配单位英寸。
`Centimeter`	为 `XResolution` 和 `YResolution` 标记包含的值分配单位厘米。

例如，以下代码将 X 和 Y 方向上的图像分辨率值设置为每英寸 300 像素。

setTag(t,"ResolutionUnit",Tiff.ResolutionUnit.Inch)
setTag(t,"XResolution",300)
setTag(t,"YResolution",300)

示例: setTag(t,"ResolutionUnit",Tiff.ResolutionUnit.Inch)

`SampleFormat` — 像素样本格式
结构体

像素样本格式，以包含以下字段的结构体形式返回。

字段名称	描述
`UInt`（默认值）	无符号整数数据
`Int`	2 的补码有符号整数数据
`IEEEFP`	IEEE 浮点数据

MATLAB 不支持 Void、ComplexInt 或 ComplexIEEEFP 格式。

示例: setTag(t,"SampleFormat",Tiff.SampleFormat.IEEEFP)

`SGILogDataFmt` — `SGIL` 编解码器数据格式
结构体

SGIL 编解码器数据格式，以包含以下字段的结构体形式返回。

字段名称	描述
`Float`	单精度样本
`Bits8`	`uint8` 样本（只读）

将 SGILogDataFmt 标记设置为 Float 或 Bits8 表示对于 LogLuv 图像来说 SamplesPerPixel 值为 3，对于 LogL 图像来说值为 1。

对于 LogLuv 或 LogL TIFF 图像对象的每个实例，您只能设置一次 SGILogDataFmt 标记。

使用以下代码创建一个 Tiff 对象，设置 SGIL 数据格式，然后读取图像数据。

tiffobj = Tiff("example.tif","r");
setDirectory(tiffobj,3); % image 3 is a LogLuv image
setTag(tiffobj,"SGILogDataFmt",Tiff.SGILogDataFmt.Float)
imdata = read(tiffobj);

示例: setTag(t,"SGILogDataFmt",Tiff.SGILogDataFmt.Float)

`SubFileType` — 图像的类型
结构体

图像的类型，以包含以下字段的结构体形式返回。

字段名称	描述
`Default`	单个图像文件或第一个图像的默认值。
`ReducedImage`	图像是多图像（或多页）文件的单个图像。
`Page`	未关联的 alpha 数据。
`Mask`	图像是文件中其他图像的透明度掩码。光度解释值必须是 `Photometric.Mask`。

示例: setTag(t,"SubFileType",Tiff.SubFileType.Mask)

`TagID` — TIFF 标记 ID
结构体

MATLAB 支持的 TIFF 标记 ID，以包含以下字段的结构体形式返回。

字段名称	值
`SubFileType`	254
`ImageWidth`	256
`ImageLength`	257
`BitsPerSample`	258
`Compression`	259
`Photometric`	262
`Thresholding`	263
`FillOrder`	266
`...`	`...`

有关标记名称及其对应标记 ID 的完整列表，请在命令行窗口中键入 Tiff.TagID。

使用 setTag 函数时，使用此属性指定标记。例如，Tiff.TagID.ImageWidth 返回 ImageWidth 标记的 ID。要获得所有支持的标记的列表，请使用 Tiff.getTagNames 函数。

示例: setTag(t,Tiff.TagID.ImageWidth,300)

`Thresholding` — 阈值方法
结构体

阈值方法，以包含以下字段的结构体形式返回。

字段名称
`BiLevel`
`HalfTone`
`ErrorDiffuse`

此属性描述将像素从灰度转换为黑白时使用的算法。

示例: setTag(t,"Thresholding",Tiff.Thresholding.HalfTone)

`YCbCrPositioning` — 色度样本的位置
结构体

色度样本相对于亮度样本的位置，以包含以下字段的结构体形式返回。

字段名称	描述
`Centered`	指定此值以与行业标准（如 PostScript^® Level 2）兼容。
`Cosited`	指定此值以与大多数数字视频标准（如 CCIR Recommendation 601-1）兼容。

示例: setTag(t,"YCbCrPositioning",Tiff.YCbCrPositioning.Centered)

对象函数

TIFF 文件由一个或多个图像文件目录 (IFD) 组成。IFD 包含图像数据及其关联的元数据。IFD 可以包含子 IFD，后者也包含图像数据和元数据。当您打开 TIFF 文件进行读取时，Tiff 对象将使文件中的第一个 IFD 成为当前 IFD。Tiff 对象函数作用于当前 IFD。

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读取图像

`read`	读取整个 TIFF 图像
`readEncodedStrip`	从指定条带读取数据
`readEncodedTile`	从指定图块读取数据
`readRGBAImage`	使用 RGBA 接口读取图像
`readRGBAStrip`	使用 RGBA 接口读取条带数据
`readRGBATile`	使用 RGBA 接口读取图块数据
`close`	关闭 Tiff 对象

写入图像

`write`	写整个图像
`writeEncodedStrip`	将数据写入到指定的条带
`writeEncodedTile`	将数据写入到指定的图块
`close`	关闭 Tiff 对象

设置或获取标签

`getTag`	指定标记的值
`setTag`	设置标记的值
`Tiff.getTagNames`	识别的 TIFF 标记的列表

更改图像文件目录 (IFD)

`currentDirectory`	返回当前 IFD 的索引
`lastDirectory`	确定当前 IFD 是否为文件中的最后一个目录
`nextDirectory`	使下一个 IFD 成为当前 IFD
`setDirectory`	使指定的 IFD 成为当前 IFD
`setSubDirectory`	使 subIFD 成为当前 IFD
`rewriteDirectory`	将修改后的元数据写入现有 IFD
`writeDirectory`	创建新的 IFD 并将其设置为当前 IFD

获取图块、条带或库信息

`isTiled`	确定图像是否为分块布局
`computeTile`	包含指定坐标的图块的编号
`numberOfTiles`	图像中的图块总数
`computeStrip`	包含指定坐标的条带的索引编号
`numberOfStrips`	图像中的条带总数
`getVersion`	LibTIFF 库版本

示例

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使用 `Tiff` 对象创建新 TIFF 文件

打开实时脚本

创建一个名为 myfile.tif 的新文件。

t = Tiff("myfile.tif","w");

关闭 Tiff 对象。

close(t)

用颜色和 alpha 通道数据编写 Tiff 图像

打开实时脚本

对于包含颜色和 alpha 通道的数据集，请设置 Tiff 标记，然后将数据写入文件。

创建一个包含颜色通道和 alpha 通道的数组 data。

rgb = imread("example.tif");
numrows = size(rgb,1);
numcols = size(rgb,2);
alpha = 255*ones([numrows numcols],"uint8");
data = cat(3,rgb,alpha);

创建一个 Tiff 对象。

t = Tiff("myfile.tif","w");

设置 Tiff 标记并指定 ExtraSamples 标记的值，因为除颜色通道外，数据还包含 alpha 通道。

setTag(t,"Photometric",Tiff.Photometric.RGB)
setTag(t,"Compression",Tiff.Compression.None)
setTag(t,"BitsPerSample",8)
setTag(t,"SamplesPerPixel",4)
setTag(t,"SampleFormat",Tiff.SampleFormat.UInt)
setTag(t,"ExtraSamples",Tiff.ExtraSamples.Unspecified)
setTag(t,"ImageLength",numrows)
setTag(t,"ImageWidth",numcols)
setTag(t,"TileLength",32)
setTag(t,"TileWidth",32)
setTag(t,"PlanarConfiguration",Tiff.PlanarConfiguration.Chunky)

将数据写入 TIFF 文件并关闭 Tiff 对象。

write(t,data)
close(t)

根据 RGB 数据创建 YCbCr/JPEG 图像

打开实时脚本

将 RGB 图像数据作为 YCbCr/JPEG 图像写入 TIFF 文件。

获取 RGB 数据。

rgb = imread("example.tif");

创建 Tiff 对象 t，并设置标记。使用 JPEGColorMode 标记指定输入数据为 RGB。

t = Tiff("myfile.tif","w");
setTag(t,"Photometric",Tiff.Photometric.YCbCr)
setTag(t,"Compression",Tiff.Compression.JPEG)
setTag(t,"YCbCrSubSampling",[2 2])
setTag(t,"BitsPerSample",8)
setTag(t,"SamplesPerPixel",3)
setTag(t,"SampleFormat",Tiff.SampleFormat.UInt)
setTag(t,"ImageLength",size(rgb,1))
setTag(t,"ImageWidth",size(rgb,2))
setTag(t,"TileLength",32)
setTag(t,"TileWidth",32)
setTag(t,"PlanarConfiguration",Tiff.PlanarConfiguration.Chunky)
setTag(t,"JPEGColorMode",Tiff.JPEGColorMode.RGB)
setTag(t,"JPEGQuality",75)

将数据写入 TIFF 文件并关闭 Tiff 对象。

write(t,rgb)
close(t)

版本历史记录

在 R2009b 中推出

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R2024a: LibTIFF 库升级到版本 4.6.0

LibTIFF 库升级到了版本 4.6.0。

R2023b: LibTIFF 库升级到版本 4.5.0

LibTIFF 库升级到了版本 4.5.0。

R2022b: LibTIFF 库升级到版本 4.4.0

LibTIFF 库升级到了版本 4.4.0。

R2021b: LibTIFF 库升级到版本 4.2.0

LibTIFF 库升级到了版本 4.2.0。

R2020b: 从包含 JPEG 2000 压缩的 Aperio SVS 和 TIFF 文件中读取图像

您可以读取包含 JPEG 2000 压缩的 Aperio SVS 显微图像文件和 TIFF 图像文件。

R2020b: LibTIFF 库升级到版本 4.1.0

LibTIFF 库升级到了版本 4.1.0。

R2020a: 读写有理多项式系数标记的值

您可以使用 Tiff 对象的 RPCCoefficientTag 属性来读取和写入有理多项式系数 (RPC) 标记的值。有关详细信息，请参阅导出到图像中的表 6。

R2019b: LibTIFF 库升级到版本 4.0.10

LibTIFF 库升级到了版本 4.0.10。

R2019b: `Tiff` 不推荐使用用于写入特定 TIFF 文件的对象

不建议写那些具有某些光度配置和每像素采样数的 TIFF 图像。SamplesPerPixel 的值必须等于 Tiff 对象中指定的 Photometric 颜色通道数和 ExtraSamples 的值的总和。

另请参阅

函数

imread | imwrite | imfinfo

Tiff

说明

创建对象

语法

描述

输入参量

filename — 文件名 字符串标量 | 字符向量

mode — 文件访问类型 "r" (默认) | "w" | "w8" | "a" | "r+"

属性

Compression — 图像数据压缩方案 结构体

ExtraSamples — 额外通道描述 结构体

Group3Options — Group 3 传真压缩选项 结构体

InkSet — 分色图像油墨组 结构体

JPEGColorMode — 颜色模式 结构体

Orientation — 图像数据的视觉方向 结构体

Photometric — 图像数据的颜色空间 结构体

PlanarConfiguration — 存储配置 结构体

ResolutionUnit — 分辨率单位 结构体

SampleFormat — 像素样本格式 结构体

SGILogDataFmt — SGIL 编解码器数据格式 结构体

SubFileType — 图像的类型 结构体

TagID — TIFF 标记 ID 结构体

Thresholding — 阈值方法 结构体

YCbCrPositioning — 色度样本的位置 结构体

对象函数

读取图像

写入图像

设置或获取标签

更改图像文件目录 (IFD)

获取图块、条带或库信息

示例

使用 Tiff 对象创建新 TIFF 文件

用颜色和 alpha 通道数据编写 Tiff 图像

根据 RGB 数据创建 YCbCr/JPEG 图像

版本历史记录

R2024a: LibTIFF 库升级到版本 4.6.0

R2023b: LibTIFF 库升级到版本 4.5.0

R2022b: LibTIFF 库升级到版本 4.4.0

R2021b: LibTIFF 库升级到版本 4.2.0

R2020b: 从包含 JPEG 2000 压缩的 Aperio SVS 和 TIFF 文件中读取图像

R2020b: LibTIFF 库升级到版本 4.1.0

R2020a: 读写有理多项式系数标记的值

R2019b: LibTIFF 库升级到版本 4.0.10

R2019b: Tiff 不推荐使用用于写入特定 TIFF 文件的对象

另请参阅

函数

主题

WeChat

`filename` — 文件名
字符串标量 | 字符向量

`mode` — 文件访问类型
`"r"` (默认) | `"w"` | `"w8"` | `"a"` | `"r+"`

`Compression` — 图像数据压缩方案
结构体

`ExtraSamples` — 额外通道描述
结构体

`Group3Options` — Group 3 传真压缩选项
结构体

`InkSet` — 分色图像油墨组
结构体

`JPEGColorMode` — 颜色模式
结构体

`Orientation` — 图像数据的视觉方向
结构体

`Photometric` — 图像数据的颜色空间
结构体

`PlanarConfiguration` — 存储配置
结构体

`ResolutionUnit` — 分辨率单位
结构体

`SampleFormat` — 像素样本格式
结构体

`SGILogDataFmt` — `SGIL` 编解码器数据格式
结构体

`SubFileType` — 图像的类型
结构体

`TagID` — TIFF 标记 ID
结构体

`Thresholding` — 阈值方法
结构体

`YCbCrPositioning` — 色度样本的位置
结构体

使用 `Tiff` 对象创建新 TIFF 文件

R2019b: `Tiff` 不推荐使用用于写入特定 TIFF 文件的对象