Python 与tif一起保存图像元数据的最佳方法是什么？

在我作为一名研究生的工作中，我捕获显微镜图像并使用python将其保存为原始tif。我想添加元数据，如我使用的显微镜名称、放大级别和成像激光波长。这些细节对于我如何后期处理图像都很重要

我应该可以用tif做这个，对吗？因为它有一个标题

我能够在PIL图像中添加信息：

im.info['microscope'] = 'george'

但是当我保存并加载该图像时，我添加的信息就消失了

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我愿意接受所有建议。如果我也这样做了，我将只保存一个单独的带有元数据的.txt文件，但如果能将其嵌入到图像中，那就太好了。

您可以尝试在TIFF图像的

标记属性中设置标记。这是一个
ImageFileDirectory
对象。请参见
TiffImagePlugin.py

或者，如果安装了
libtiff
，则可以在保存文件后，使用
子流程
模块调用命令在标题中设置字段。有许多可用的标签

根据：

如果需要10个以上的私有标记，TIFF规范建议，与其使用大量私有标记，不如分配一个私有标记，将其定义为数据类型IFD，并使用它指向所谓的“私有IFD”。在这个私有IFD中，下一步可以使用任何想要的标记。这些私有IFD标记不需要在Adobe中正确注册，它们位于自己的命名空间中，对特定类型的IFD是私有的

但不确定PIL是否支持这一点

我应该可以用tif做这个，对吗？因为它有一个标题

没有

首先，你的前提是错误的，但这是一个骗局。TIFF确实有一个标题，但它不允许您在其中存储任意元数据

但是TIFF是一种带标签的文件格式，是一系列不同类型的块，因此标题在这里并不重要。而且，您始终可以创建自己的私有块（任意ID>32767）并在其中存储您想要的任何内容

问题是，除了您自己的代码之外，没有任何东西会知道您存储在那里的内容。所以，您可能需要存储EXIF或XMP或其他一些标准格式，以便使用元数据扩展TIFF。但即使在那里，EXIF或您选择的任何东西都不会有“microscope”的标记，因此最终您将不得不在某个字符串字段中存储类似“microscope=george\nspam=eggs\n”的内容，然后自己解析它

但真正的问题是，PIL/Piddle并没有为您提供存储EXIF或XMP或其他类似内容的简单方法

首先，它不适用于任意的额外数据。在节省时间时，它通常被忽略

如果查看的是PIL文档，您将看到它将额外的数据读入一个特殊属性，
Image.tag
，并且可以通过将
tiffinfo
关键字参数传递到
Image.save
方法来保存数据。但额外的数据是从TIFF标记ID到二进制大块数据的映射。您可以从未记录的
PIL.ExifTags.TAGS
dict获取Exif标记ID（或者自己在线查找），但这是PIL将为您提供的最大支持

另外，请注意，首先访问
标签
并使用
tiffinfo
需要一个合理的最新版本；旧版本和经典的PIL不支持它。（具有讽刺意味的是，他们确实对JPG文件提供了部分EXIF支持，但从来没有完成过，而且已经被删除了……）此外，尽管它似乎没有文档记录，但如果您构建的枕头没有
libtiff
，它似乎忽略了
tiffinfo

所以最终，你可能想做的是：


选择所需的元数据格式
使用不同于PIL/Pillow的库来读写元数据。（例如，您可以将
GExiv2
或
pyexif
用于EXIF。）
对于内部使用，请尝试在TIFF ImageDescription标记中将元数据保存为JSON，例如

from __future__ import print_function, unicode_literals

import json
import numpy
import tifffile  # http://www.lfd.uci.edu/~gohlke/code/tifffile.py.html

data = numpy.arange(256).reshape((16, 16)).astype('u1')
metadata = dict(microscope='george', shape=data.shape, dtype=data.dtype.str)
print(data.shape, data.dtype, metadata['microscope'])

metadata = json.dumps(metadata)
tifffile.imsave('microscope.tif', data, description=metadata)

with tifffile.TiffFile('microscope.tif') as tif:
    data = tif.asarray()
    metadata = tif[0].image_description
metadata = json.loads(metadata.decode('utf-8'))
print(data.shape, data.dtype, metadata['microscope'])

请注意，JSON使用unicode字符串

与其他显微镜软件兼容，考虑保存文件，在IMAGE描述标签中存储定义的元数据作为XML。
< P>是在Python中保存具有大量元数据的显微镜图像的一种选择。
它没有太多的外部文档，但是文档非常好，因此您只需在python中键入help（tiffile）就可以获得大量信息，或者查看

您可以查看源代码（第750行）中的TiffWriter.save函数，了解可用于编写元数据的不同关键字参数

一种是使用description，它接受字符串。当您阅读图像时，它将显示为标记“ImageDescription”

另一种方法是使用参数，它接受元组列表。它允许您写入中存在的任何标记名。最简单的方法之一是将它们作为字符串写入，因为这样就不必指定长度

您还可以使用ijmetadata编写ImageJ元数据，源代码中列出了可接受的类型

例如，如果您编写以下内容：

import json
import numpy as np
import tifffile

im = np.random.randint(0, 255, size=(150, 100), dtype=np.uint8)
# Description
description = "This is my description"
# Extratags
metadata_tag = json.dumps({"ChannelIndex": 1, "Slice": 5})
extra_tags = [("MicroManagerMetadata", 's', 0, metadata_tag, True),
              ("ProcessingSoftware", 's', 0, "my_spaghetti_code", True)]
# ImageJ metadata. 'Info' tag needs to be a string
ijinfo = {"InitialPositionList": [{"Label": "Pos1"}, {"Label": "Pos3"}]}
ijmetadata = {"Info": json.dumps(ijinfo)}
# Write file
tifffile.imsave(
    save_name,
    im,
    ijmetadata=ijmetadata,
    description=description,
    extratags=extra_tags,
)

阅读图像时，可以看到以下标记：

frames = tifffile.TiffFile(save_name)
page = frames.pages[0]
print(page.tags["ImageDescription"].value)

“这是我的描述”

print(page.tags["MicroManagerMetadata"].value)

输出：{'ChannelIndex'：1，'Slice'：5}

print(page.tags["ProcessingSoftware"].value)

我的意大利面代码已经提到OME-TIFF开放标准-谢谢。非常同意它非常适合您的数据存储。OpenMicroscope已经为OME-TIFF提供了此类元数据。您可以在中轻松地使用Python语法，这将允许您编写OME-TIFF。事实上，到今天为止，您可以直接从Python使用生物格式！