使用Python讀取二進制文件的實例講解

發(fā)布時間：2020-09-02 15:20:37 來源：腳本之家閱讀：693 作者：sh39o 欄目：開發(fā)技術(shù)

目標：目標文件為一個float32型存儲的二進制文件，按列優(yōu)先方式存儲。本文使用Python讀取該二進制文件并使用matplotlib.pyplot相關(guān)工具畫出圖像

工具：Python3， matplotlib，os，struct，numpy

1. 讀取二進制文件

首先使用open函數(shù)打開文件，打開模式選擇二進制讀取"rb"。

f = open(filename, "rb")

第二步，需要打開按照行列讀取文件，由于是純二進制文件，內(nèi)部不含郵任何的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息，因此我們需要給定二進制數(shù)據(jù)的行數(shù)列數(shù)（nx和ny）來確定圖像的形狀。這里我們的數(shù)據(jù)類型是float32型的，對應(yīng)過來是4bytes，使用for循環(huán)逐個read4個字節(jié)。

for i in range(nx):
 for j in range(ny):
  data = f.read(4)

得到的結(jié)果如下：

b'5\x9d\x82\xc3'
b'\xb1\x04\x10\xc4'
b'\xc1\x9eD\xc4'
b'a\x86R\xc4'
b'\x15\x01=\xc4'

可以看到，讀入的數(shù)據(jù)為十六進制數(shù)，這個時候的數(shù)據(jù)并不能直接用來畫圖，需要轉(zhuǎn)換為float32型。這里使用struct.unpack來轉(zhuǎn)譯

data_float = struct.unpack("f", data)[0]

就可以得到正確的結(jié)果了

-261.2281799316406
-576.0733032226562
-786.4805297851562
-842.0996704101562
-756.0169067382812

建立一個numpy數(shù)組，將讀入的數(shù)據(jù)分別按列優(yōu)先的方式放入數(shù)組，就完成了圖像讀入的操作。

將上述操作包裝成函數(shù)，代碼如下：

def xshow(filename, nx, nz):
 f = open(filename, "rb")
 pic = np.zeros((nx, nz))
 for i in range(nx):
  for j in range(nz):
   data = f.read(4)
   elem = struct.unpack("f", data)[0]
   pic[i][j] = elem
 f.close()
 return pic

2. 畫出圖像

這里我們的目的是將矩陣輸出灰度圖，并保存為tiff格式的圖像，效果圖如下（該圖為使用彈性波波動方程在Marmousi模型下的波場快照）：

使用Python讀取二進制文件的實例講解

不需要坐標軸的信息，直接使用imsave命令，使用cmap選定顏色格式即可。

plt.imsave('output.tiff', img, format='tiff', cmap=plt.cm.gray)

如果使用PIL庫讀取圖像，可能會得到不同的效果，可能需要做直方圖均衡，目前還沒有找到原因。

使用Python讀取二進制文件的實例講解

以上這篇使用Python讀取二進制文件的實例講解就是小編分享給大家的全部內(nèi)容了，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持億速云。

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使用Python讀取二進制文件的實例講解

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