使用OpenCV保存16/32位PNG时int16类型被截断为uint8问题咨询

问题原因 #

• OpenCV的cv2.imwrite接口对PNG格式的整数输入有严格的类型限制：仅原生支持*无符号8位整数(uint8)和无符号16位整数(uint16)*两种类型的数组写入为PNG文件，不支持有符号的int16类型。
• 当你传入int16类型的数组调用imwrite时，OpenCV会默认执行兼容逻辑：将数组值截断到uint8的取值范围[0,255]，大于255的统一置为255，再以8位PNG格式写入，这就是你存完再读取只有0、100、255三个值的原因。
• 你后续改用uint16类型存储正常，是因为OpenCV检测到输入为uint16类型后，会自动以16位无符号位深写入PNG文件，而你的数值范围是0~1900，远小于uint16的最大值65535，不会出现截断，所以数值可以完整保留。

正确实现方案 #

1. 读取原始图像

testImg = cv2.imread("testImg.png", -1)

2. 转换类型时直接使用uint16，不要用int16

testImg = testImg.astype('uint16')

3. 执行像素值缩放操作

testImg = testImg * 100

4. 直接写入文件即可，读取时加-1参数就能得到完整的uint16数组

cv2.imwrite("testImg16Bit.png", testImg)
testImg16Bit = cv2.imread("testImg16Bit.png", -1)

注意事项 #

• 如果你的业务逻辑中需要使用有符号整数做运算，可以在读取到uint16数据后再转成int16/int32做处理，处理完成需要写入文件时，再转回uint16即可。
• 转uint16前要确认所有像素值都是非负的，否则负数会出现溢出，得到异常数值。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者blackbug