使用Python读取二进制文件的实例讲解

yipeiwu_com6年前Python基础

目标:目标文件为一个float32型存储的二进制文件,按列优先方式存储。本文使用Python读取该二进制文件并使用matplotlib.pyplot相关工具画出图像

工具:Python3, matplotlib,os,struct,numpy

1. 读取二进制文件

首先使用open函数打开文件,打开模式选择二进制读取"rb"。

f = open(filename, "rb")

第二步,需要打开按照行列读取文件,由于是纯二进制文件,内部不含邮任何的数据结构信息,因此我们需要给定二进制数据的行数列数(nx和ny)来确定图像的形状。这里我们的数据类型是float32型的,对应过来是4bytes,使用for循环逐个read4个字节。

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

得到的结果如下:

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,读入的数据为十六进制数,这个时候的数据并不能直接用来画图,需要转换为float32型。这里使用struct.unpack来转译

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

就可以得到正确的结果了

-261.2281799316406
-576.0733032226562
-786.4805297851562
-842.0996704101562
-756.0169067382812

建立一个numpy数组,将读入的数据分别按列优先的方式放入数组,就完成了图像读入的操作。

将上述操作包装成函数,代码如下:

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. 画出图像

这里我们的目的是将矩阵输出灰度图,并保存为tiff格式的图像,效果图如下(该图为使用弹性波波动方程在Marmousi模型下的波场快照):

不需要坐标轴的信息,直接使用imsave命令,使用cmap选定颜色格式即可。

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

如果使用PIL库读取图像,可能会得到不同的效果,可能需要做直方图均衡,目前还没有找到原因。

以上这篇使用Python读取二进制文件的实例讲解就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持【听图阁-专注于Python设计】。

相关文章

Python中的字典遍历备忘

备忘一下python中的字典如何遍历,没有什么太多技术含量.仅供作为初学者的我参考. 复制代码 代码如下: #!/usr/bin/env python # coding=utf-8 de...

用Python创建声明性迷你语言的教程

大多数程序员考虑编程时,他们都要设想用于编写应用程序的 命令式样式和技术。最受欢迎的通用编程语言(包括 Python 和其它面向对象的语言)在样式上绝大多数都是命令式的。另一方面,也有许...

Python闭包实现计数器的方法

本文实例讲述了Python闭包实现计数器的方法。分享给大家供大家参考。具体实现方法如下: 先来看看专业的解释:闭包(Closure)是词法闭包(Lexical Closure)的简称,是...

pandas中read_csv的缺失值处理方式

今天遇到的问题是,要将一份csv数据读入dataframe,但某些列中含有NA值。对于这些列来说,NA应该作为一个有意义的level,而不是缺失值,但read_csv函数会自动将类似的缺...

深入浅出学习python装饰器

深入浅出学习python装饰器

之前就了解到了装饰器, 但是就会点皮毛, 而且对其调用方式感到迷茫,正好现在的项目我想优化,就想到了用装饰器, 因此深入研究了下装饰器. 先看下代码: import time #...