用Python和Matlab读取浮点数二进制文件并转化为二维数组

Question

我有一些二进制输入文件（扩展名为“.bin”），描述了一个二维的海洋深度场，其中所有数值都是负浮点数。我已经能够按照以下方式在Matlab中加载它们：

f = fopen(filename,'r','b');
data = reshape(fread(f,'float32'),[128 64]);

这段Matlab代码给出了从0到-5200之间的双精度值。但是，当我尝试使用Python时，我获得了0到1e-37之间的奇怪值。Python代码如下：

f = open(filename, 'rb')
data = np.fromfile(f, np.float32)
data.shape = (64,128)

奇怪的是，对于地面而言，掩码值为0，在这两种情况下在(64,128)数组中出现了正确的位置。似乎只是 numpy.float32 值的幅度和符号不同。
在Python代码中，我做错了什么？

- henrifdrake

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你可以使用NumPy和Matlab支持的文件格式，而不是仅仅进行自己的文件解析吗？ - MSeifert

文件格式为“.bin”，不幸的是这是我所使用的模型所要求的输入文件格式。不确定是否回答了您的问题。 - henrifdrake

Answer 1

numpy.fromfile不是跨平台的，尤其是文档中提到的“字节顺序”：

不要依赖 tofile 和 fromfile 的组合进行数据存储，因为生成的二进制文件不是跨平台的。特别是，没有保存字节顺序或数据类型信息。

您可以尝试：

data = np.fromfile(f, '>f4')  # big-endian float32

并且：

data = np.fromfile(f, '<f4')  # little-endian float32

检查哪种（大端或小端）提供正确的值。

- MSeifert

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谢谢！如@Xiangrui Li所指出的，matlab函数中的'b'参数指定了大端。 - henrifdrake

啊，好的，我知道了。我以为它相当于Python中open函数中的'b'（在那里它代表“二进制”）。 :) - MSeifert

那也是我的想法！ - henrifdrake

Answer 2

基于你的 Matlab fopen，该文件采用大端序（'b'）。但是你的 Python 代码没有考虑字节顺序。

- Xiangrui Li