【CSharp】将ushort数组保存为1通道位深16bit的Tiff图片

1.背景

System.Drawing.Common 是一个用于图像处理和图形操作的库，它是 System.Drawing 命名空间的一部分。由于 .NET Core 和 .NET 5+ 的跨平台特性，许多以前内置于 .NET Framework 中的库被移到了独立的NuGet包中，以便更好地管理和跨平台使用。

System.Drawing.Common 提供了处理图像的基础设施，包括创建、修改和保存图像的功能。
在使用与图像相关的类（如 Bitmap 和 Graphics）时，需要引用这个包。

通过 NuGet 包管理器安装：System.Drawing.Common
如下图所示：

安装完成后，将在项目下的packages目录下生成System.Drawing.Common.8.0.5文件夹，如下图：

使用如下代码创建16位深的Tiff图：

using System;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Imaging;
using System.Runtime.InteropServices;namespace Raw2Tiff
{class jn10010537{static void Main(){// 示例 ushort 数组int width = 100;int height = 100;ushort[] ushortArray = new ushort[width * height];Random random = new Random();for (int i = 0; i < ushortArray.Length; i++){ushortArray[i] = (ushort)random.Next(0, 65536);}// 将 ushort 数组转换为 byte 数组byte[] byteArray = new byte[ushortArray.Length * 2];Buffer.BlockCopy(ushortArray, 0, byteArray, 0, byteArray.Length);// 创建 Bitmap 对象Bitmap bitmap = new Bitmap(width, height, PixelFormat.Format16bppGrayScale);// 获取 BitmapData 对象// 使用LockBits方法可以更快地设置像素，该方法允许您将托管数据快速封送到非托管位图字节。BitmapData bitmapData = bitmap.LockBits(new Rectangle(0, 0, width, height), ImageLockMode.WriteOnly, bitmap.PixelFormat);// 将 byte 数组拷贝到 BitmapData 对象Marshal.Copy(byteArray, 0, bitmapData.Scan0, byteArray.Length);// 解锁 BitmapData 对象bitmap.UnlockBits(bitmapData);// 保存为 TIFF 图片bitmap.Save("output.tiff", ImageFormat.Tiff);Console.WriteLine("图片已保存为 output.tiff");}}
}

运行如下：

原因：请注意，GDI+似乎不支持16bpp灰度，这意味着。net无法将16bpp灰度位图保存到文件或流中。

2.接口

在Windows上使用System.Drawing.Common处理16位灰度图像保存为TIFF时，目前（2024-05-27）会遇到问题！
因为默认情况下System.Drawing库不直接支持16位灰度图像的处理。

本博客采用的替代解决方案是使用BitMiracle.LibTiff.NET库，这是一个强大的库，专门用于处理TIFF图像格式。

通过 NuGet 包管理器安装： BitMiracle.LibTiff.NET 包，
如下图：

安装日志：

正在尝试收集与目标为“.NETFramework,Version=v4.7.2”的项目“Raw2Tiff”有关的包“BitMiracle.LibTiff.NET.2.4.649”的依赖项信息
收集依赖项信息花费时间 665 ms
正在尝试解析程序包“BitMiracle.LibTiff.NET.2.4.649”的依赖项，DependencyBehavior 为“Lowest”
解析依赖项信息花费时间 0 ms
正在解析操作以安装程序包“BitMiracle.LibTiff.NET.2.4.649”
已解析操作以安装程序包“BitMiracle.LibTiff.NET.2.4.649”GET https://api.nuget.org/v3-flatcontainer/bitmiracle.libtiff.net/2.4.649/bitmiracle.libtiff.net.2.4.649.nupkgOK https://api.nuget.org/v3-flatcontainer/bitmiracle.libtiff.net/2.4.649/bitmiracle.libtiff.net.2.4.649.nupkg 172 毫秒
已通过内容哈希 XCEdfCphKo0UAvSg1h/OzOFWtjkIGnPMAziYkNqV7NVrqb/tZJTBxJhxIEX7gpvQwg8GIRYt133SUncfkKfjLA== 从 https://api.nuget.org/v3/index.json 安装 BitMiracle.LibTiff.NET 2.4.649 。
正在将包“BitMiracle.LibTiff.NET.2.4.649”添加到文件夹“C:\Users\Administrator\Desktop\IRay_CSahep\Raw2Tiff\packages”
已将包“BitMiracle.LibTiff.NET.2.4.649”添加到文件夹“C:\Users\Administrator\Desktop\IRay_CSahep\Raw2Tiff\packages”
已将包“BitMiracle.LibTiff.NET.2.4.649”添加到“packages.config”
已将“BitMiracle.LibTiff.NET 2.4.649”成功安装到 Raw2Tiff
执行 nuget 操作花费时间 2.52 sec
已用时间: 00:00:03.3026348
========== 已完成 ==========

安装完成将在项目文件目录下生成"BitMiracle.LibTiff.NET.2.4.649"文件夹，如下图：

以下是使用BitMiracle.LibTiff.NET保存16位灰度TIFF图像的示例代码：

using System;
using BitMiracle.LibTiff.Classic;namespace Raw2Tiff
{class jn10010537{static void Main(){// 示例 ushort 数组int width = 300;int height = 500;ushort[] ushortArray = new ushort[width * height];Random random = new Random();for (int i = 0; i < ushortArray.Length; i++){ushortArray[i] = (ushort)random.Next(0, 65536);}// 保存为 TIFF 图片Save16BitGrayscaleTiff("jn10010537.tiff", ushortArray, width, height);Console.WriteLine("图片已保存成功!");Console.ReadKey();}private static void Save16BitGrayscaleTiff(string fileName, ushort[] imageData, int width, int height){using (Tiff output = Tiff.Open(fileName, "w")){output.SetField(TiffTag.IMAGEWIDTH, width);output.SetField(TiffTag.IMAGELENGTH, height);output.SetField(TiffTag.SAMPLESPERPIXEL, 1);output.SetField(TiffTag.BITSPERSAMPLE, 16);output.SetField(TiffTag.ORIENTATION, Orientation.TOPLEFT);output.SetField(TiffTag.PLANARCONFIG, PlanarConfig.CONTIG);output.SetField(TiffTag.PHOTOMETRIC, Photometric.MINISBLACK);output.SetField(TiffTag.ROWSPERSTRIP, height);int stride = width * sizeof(ushort);byte[] strip = new byte[stride];for (int row = 0; row < height; row++){Buffer.BlockCopy(imageData, row * stride, strip, 0, stride);output.WriteScanline(strip, row);}}}}
}

程序运行后将生成tiff文件，打开Tiff图片的详细信息如下图所示：