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## 引言：元数据的重要性
照片元数据（Metadata）是嵌入在图像文件中的隐藏信息，记录了拍摄设备、时间、地理位置、光圈快门参数等关键数据。这些信息广泛应用于**数字取证**、**照片管理**、**地理标记分析**和**版权验证**等场景。本文将介绍Python中三种主流元数据提取方法，并提供完整的代码实现。
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## 一、使用Pillow库提取基础EXIF数据
### 安装与基础操作
```bash
pip install Pillow
```
### 代码示例
```python
from PIL import Image
from PIL.ExifTags import TAGS
def get_exif_pillow(image_path):
try:
img = Image.open(image_path)
exif_data = img._getexif()
if exif_data:
return {
TAGS.get(tag_id, tag_id): value
for tag_id, value in exif_data.items()
}
except (AttributeError, OSError) as e:
print(f"Error: {e}")
return None
# 使用示例
metadata = get_exif_pillow("photo.jpg")
print("拍摄设备:", metadata.get("Model", "未知"))
print("拍摄时间:", metadata.get("DateTimeOriginal", "未记录"))
```
### 特点与局限
- **支持格式**：JPEG/TIFF等格式
- **数据范围**：仅提取EXIF标准字段
- **常见问题**：部分设备自定义标签无法解析
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## 二、使用ExifRead进行精准解析
### 安装与高级解析
```bash
pip install exifread
```
### 代码示例
```python
import exifread
def get_exif_exifread(image_path):
with open(image_path, 'rb') as f:
tags = exifread.process_file(f, details=False)
return {
str(tag): str(value)
for tag, value in tags.items()
}
# 提取GPS坐标
metadata = get_exif_exifread("photo.jpg")
gps_latitude = metadata.get("GPS GPSLatitude", "").strip("[]").split(", ")
gps_longitude = metadata.get("GPS GPSLongitude", "").strip("[]").split(", ")
```
### 优势
- 支持原始十六进制数据解析
- 更完整的EXIF标签覆盖
- 可直接处理RAW格式文件（如.CR2/.NEF）
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## 三、使用PyExifTool实现全能解析
### 安装与配置
```bash
pip install PyExifTool
# 需预先安装exiftool：https://exiftool.org/
```
### 代码示例
```python
import exiftool
def get_all_metadata(image_path):
with exiftool.ExifToolHelper() as et:
metadata = et.get_metadata(image_path)[0]
return {
key.split(":")[-1]: value
for key, value in metadata.items()
}
# 获取XMP和IPTC数据
full_data = get_all_metadata("photo.dng")
print("作者信息:", full_data.get("Creator", "未记录"))
print("版权声明:", full_data.get("Rights", "未标注"))
```
### 核心优势
- 支持**XMP**、**IPTC**、**ICC Profile**等多标准
- 可处理**视频文件**元数据
- 保留原始数据类型（非字符串）
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## 四、GPS坐标转换实战
### 度分秒转十进制
```python
def dms_to_decimal(dms, ref):
degrees = dms[0].num / dms[0].den
minutes = dms[1].num / dms[1].den
seconds = dms[2].num / dms[2].den
decimal = degrees + minutes/60 + seconds/3600
return -decimal if ref in ["S", "W"] else decimal
# 使用ExifRead数据示例
lat = dms_to_decimal(metadata["GPS GPSLatitude"], metadata["GPS GPSLatitudeRef"])
lon = dms_to_decimal(metadata["GPS GPSLongitude"], metadata["GPS GPSLongitudeRef"])
print(f"坐标：{lat:.6f}, {lon:.6f}")
```
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## 五、技术选型建议
| 方法 | 适用场景 | 性能 | 数据完整性 |
|-------------|----------------------------|--------|------------|
| Pillow | 快速获取基础拍摄信息 | ★★★★☆ | ★★☆☆☆ |
| ExifRead | 专业级EXIF解析 | ★★★☆☆ | ★★★★☆ |
| PyExifTool | 跨格式元数据提取 | ★★☆☆☆ | ★★★★★ |
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## 六、注意事项
1. **隐私安全**：删除GPS标签可使用`exiftool -GPS*= image.jpg`
2. **文件保护**：操作前备份原始文件
3. **编码问题**：使用`chardet`库处理字符编码异常