python - Python/numpy 中的快速/内置位操作？

Question

我正在使用一个外部库，它输出一个带有数据类型“>u2”(大端、无符号、2 字节/16 位)的 numpy 数组。在我的例子中，只有 10 位有效(输出来自实际输出 little-endian 的硬件设备)。例如:

65283是最大值，对应bin(65283)=0b1111111100000011作为直接的python输出，或者00001111111111如果它很小-字节序。

我想将库的输出范围 0-65283 映射到 10 位硬件功能有意义的范围 0-1023。我该怎么做？

我试过以下方法:

>>>import numpy as np

>>>arr=np.array([65283, 6528, 652, 65, 6], dtype=">u2")
>>>print arr/64  # same as arr/2**6 and arr >> 6
[1020  102   10    1    0]
>>>print arr.byteswap()
[ 1023 32793 35842 16640  1536]

但这并没有给出预期的结果。我发现 bin() 函数以大端格式输出(在这个 numpy 数组的情况下)，但省略了填充零。例如，65283 表示了所有 16 位，但 bin(6528)=0b1100110000000(中间缺少 3 个零)。

要解决此问题(并返回一个 10 位小尾数法)，我可以获得 6528 的二进制形式，在中间添加 3 个零，然后进行字节交换。但是 1) 这是非常乏味的(按元素完成)和 2) 零填充不一致(例如 652 需要 6 个以上的零)。

有没有内置的方法来做到这一点？看起来 struct 模块(w/pack 和/或 unpack)可能会有所帮助，但现在对我来说是希腊语。任何帮助将不胜感激!

编辑:

相信我已经找到了罪魁祸首。我上面的示例(从 65238 的相机/库中获取实际值并假设半任意附加值，显然只是删除了最右边的数字)不会发生!例如6528 要求最低有效字节为 1 (00011001**1**0000000)，而这永远不会发生(只有 10 位有效)。

经过进一步检查，我的代码中的一个简单的 arr.byteswap()(其中 arr 具有合法值)有效。例如:

>>>arr=np.array([12288, 13312, 12800, 12032, 13312, 13824, 65283, 0, 7936], dtype=">u2")
>>>arr.byteswap()
array([  48,   52,   50,   47,   52,   54, 1023,    0,   31], dtype=uint16)

我从来没有真正在我的代码中尝试过，只是在这个虚构的例子中。对困惑感到抱歉。但希望它可以帮助其他人解决这个问题(特别是如果你使用 Basler 相机!)，我猜这被证明是微不足道的......

Answer 1

import struct
struct.pack('<H',val)

或者，更好的是:

>>> arr.byteswap().newbyteorder()
array([65283,  6528,   652,    65,     6], dtype=uint16)
>>> arr.byteswap().newbyteorder().tostring()
'\x03\xff\x80\x19\x8c\x02A\x00\x06\x00'

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