RAW图像详解及使用Python读取raw格式图像并显示

一、RAW图像详解

1.1 什么是raw格式图像？

RAW在英文中的解释是未处理的、自然状态的，这也就是RAW文件的真谛。RAW图像就是CMOS或者CCD图像感应器将捕捉到
的光源信号转化为数字信号的原始数据，因此RAW文件也被人们称之为“数码底片”。RAW格式的全称是RAW Image Format，记
录了由相机拍摄所产生的一些元数据，如ISO的设置、快门速度、光圈值、白平衡等信息。

1.2 RAW格式与JPG格式有什么差别？

如果一句话概括，那就是JPG格式实际上就是由RAW格式处理而来的。RAW格式记录的是拍摄现场的原始数据，然后经过相机自身进行白平衡、锐化、饱和度、色彩等等处理之后，再进行封装，就成为了JPG格式的照片。

1.3 那么RAW和JPG格式到底有什么比较大的区别呢？

实际上，JPG格式所显示的是照片，也可以说是最终的成片，而RAW是从影像传感器中得到的最原始的信息数据包，而非图像。

RAW我们通常用色彩深度来表示，色彩深度的单位是bit，一般的JPG照片色彩深度为8bit

，这意味着RGB这三种颜色，每个颜色有256个等级，组合起来可以产生总共256256256即约1677万种不同的颜色。

关于位深可以参考我的另一篇博客：8位, 16位，24位，32位图片显示原理及对比、读自己的mask、判断是否为灰度图

一般的RAW格式照片，目前的主流水平是12bit和14bit，比如一些全画幅机身能够达到14bit的水准。另外一些高端的中画幅相机能够支持16bit RAW格式文件。色彩深度高了，携带的信息也就更加丰富，但是体积也就增加了，不过这个数值仍然是越大越好。

二、使用Python读取raw格式图像并显示

首先确定我们的raw图像是多少位的，我们的是16bit

实现只需两个基本库，能够实现16位图片的无损转换，转换裁切保存之后的图片位深依然为16bit，方便以后处理。

• 一律使用np.fromfile读取之后再转化为.png或者.tff格式，读取的时候直接传入文件路径，不用加'r'

2.1 输出为png图像显示

import os.path
import os
from PIL import Image
import numpy as np
import cv2
import imageio

defread(input_dir, shape, save_dir):ifnot os.path.exists(save_dir):
        os.makedirs(save_dir)# img = cv2.imread('D:\Installer\\h_1_3_00_2_4_0_0_5_30_01_0_00.raw')# type = img.dtype
    w, h, c = shape
    input_dir = os.path.join('D:\\JS17\rawData\\', input_dir)list= os.listdir(input_dir)for path inlist:if path.endswith('.xml'):continue### 直接传入文件路径，不用加'r'
        imgData = np.fromfile(input_dir +'\\'+ path, dtype='uint16')### 这里是16bit所以要uint16
        w, h, c =5120,4096,1# # imgData = np.fromfile(r'D:\Installer\\h_1_1_0_2_0_4_1_5_38_63_0.raw', dtype='uint16')   # SAR# # w, h, c = 2048, 2048, 1
        imgData = imgData.reshape(w, h, c)
        cv2.imwrite(save_dir + path.split('.')[0]+'.png', imgData)if __name__ =='__main__':#### 传入raw文件夹；图像的w, h, c；图像的保存路径
    read('SAR',[2048,2048,1],'D:\\JS17\TIFData\SAR\\')
    read('中波红外',[1024,1280,1],'D:\\JS17\TIFData\MiddleHW\\')
    read('可见光',[4096,5120,1],'D:\\JS17\TIFData\KJG\\')

2.2 输出为tif图像显示

import imageio
import numpy as np
 
raw=np.memmap('140-200-1000（2）.raw',dtype=np.uint16,shape=(4288,3524))#读取16位raw图片
imageio.imsave('raw.tif',raw)#转换格式与保存### 上面两行其实就已经读取并且转换完成了，已经可以显示了### 下面是做裁剪的，仅供参考
tif=np.memmap('raw.tif',dtype=np.uint16,shape=(4288,3524))#读取16位tif图片
resize=tif[1200:1700,1200:1700]
imageio.imsave('resize.tif',resize)#对16位tif图片裁切

参考：关于RAW格式照片 你不可不知的十件事
使用Python读取raw格式图像并显示
[史上最全]16bit RAW图片读取、转换、裁切、保存