如何低内存旋转填充大numpy数组并生成OpenSlide兼容WSI？

我正在处理大尺寸全玻片图像（WSI），制作过程中用OpenCV完成计算，并将帧存入一个50kx50kx3的numpy数组，内存占用约7.5GB。

• 最初用cv2.imwrite保存TIFF文件，但用OpenSlide打开时抛出「unsupported or missing image file」错误，排查发现OpenCV不支持保存金字塔图像，转而尝试用pyvips保存金字塔格式的TIFF。
• 由于相机为快速扫描做了旋转，保存前需要对图像进行旋转操作，但使用OpenCV旋转时程序内存占用直接翻倍；处理图像边缘填充时，也会出现短暂内存翻倍的情况。

现寻求低内存占用的旋转与填充最优方法，以下是当前使用的填充和旋转代码：

当前填充代码 #

if np.shape(test_matrix)[1] - (cm2 + int(y_edge_on_wsi) + y_in) <= 2000:
    test_matrix = np.pad(test_matrix, ((0, 0), (0, 10000), (0, 0)), mode='constant', constant_values=255)

if np.shape(test_matrix)[0] - (cm1 + int(x_edge_on_wsi) + x_in) <= 2000:
        test_matrix = np.pad(test_matrix, ((0, 10000), (0, 0), (0, 0)), mode='constant', constant_values=255)

# 在test_matrix开头添加行或列
if cm2 + int(y_edge_on_wsi) <= 2000:
    test_matrix = np.pad(test_matrix, ((0, 0), (10000, 0), (0, 0)), mode='constant', constant_values=255)
    cm2 = cm2 + 10000
if cm1 + int(x_edge_on_wsi) <= 2000:
    test_matrix = np.pad(test_matrix, ((10000, 0), (0, 0), (0, 0)), mode='constant', constant_values=255)
    cm1 = cm1 + 10000

当前旋转代码 #

self.image = cv2.rotate(self.image, cv2.ROTATE_90_CLOCKWISE)
cv2.imwrite(self.fullSavePathTiff, self.image)

内存占用情况 #

• 旋转前内存使用：
• 旋转后内存使用：

内容的提问来源于stack exchange，提问作者sinamcr7