Python/numpy 中的快速/内置位操作？

Question

我正在使用一个外部库，该库输出一个数据类型为“>u2”（大端、无符号、2 字节/16 位）的 numpy 数组。就我而言，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python输出，或者00001111111111如果是little-endian。

我想将库输出的0-65283 范围映射到0-1023 范围，这对10 位硬件功能来说是有意义的。我该怎么做？

我尝试了以下方法：

>>>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 表示所有 16 位，但 bin(6528)=0b1100110000000（中间缺少 3 个零）。

为了解决这个问题（并返回一个 10 位 little-endian 数字），我可以得到 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）这是非常繁琐的（每个元素都完成）和 2）零填充不一致（例如 652 需要另外 6 个零）。

有没有内置的方法来做到这一点？看起来struct 模块（带有pack 和或unpack）可能会有所帮助，但它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 要求最低有效字节中的 1 (00011001**1**0000000) 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)

我从来没有在我的代码中真正尝试过，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！），我猜这结果是微不足道的......

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'

docs