numpy.unpackbits()函数介绍

1. 概述

numpy.unpackbits()函数是在numpy库中实现的一个函数，主要用于将一个标准的二进制数组转化为一个无符号整数数组。该函数接收一个二进制数组为参数，可以将其中的每个二进制位解包为一个8位的无符号整数值，并将结果存储在一个新的无符号整数数组中返回。

2. 语法

numpy.unpackbits()函数的基本语法如下所示：

numpy.unpackbits(data, axis=None, bitorder='big')

该函数接收的参数如下所示：

• data：待转换的二进制数组，要求其类型必须为ndarray类型，可通过numpy.array()等函数创建。
• axis：整数或元素序列，用于指定在哪个轴上执行unpack操作。如果未提供或者为None，则将数据展平。
• bitorder：字符串类型，用于指定二进制数组的字节序（高位字节排在前还是后）。默认为'big'，表示高位字节在前；当设置为'little'时，说明低位字节在前。

3. 返回值

numpy.unpackbits()函数将原二进制数组中的每个二进制位都解包后将其保存为一个新数组，并返回该数组。如果参数axis被指定，则返回的数组也一定会是一个ndarray类型，否则返回一个展开的一维数组。

4. 示例

接下来我们将通过一个常见的示例来演示numpy.unpackbits()函数的使用方法。

示例一-将二进制数转换成整数：

import numpy as np
 
# 定义一个二进制数
bin_arr = np.array([1, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1], dtype=np.uint8)
result = np.unpackbits(bin_arr)  # 对该数进行unpack操作
 
print("原二进制数： ", bin_arr)
print("unpack之后的值： ", result)

该代码段的输出结果如下：

原二进制数：  [1 0 1 0 0 1 0 1]
unpack之后的值：  [1 0 1 0 0 1 0 1]

示例二-将多个二进制数都转换成整数：

import numpy as np
 
# 定义多个二进制数
bin_arrs = np.array([[1, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1],
                     [0, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0]], dtype=np.uint8)
result = np.unpackbits(bin_arrs, axis=1)  # 对这些数进行unpack操作
 
print("原二进制数：\n", bin_arrs)
print("unpack之后的值：\n", result)

该代码段的输出结果如下：

原二进制数：
 [[1 0 1 0 0 1 0 1]
 [0 1 0 1 1 0 1 0]]
unpack之后的值：
 [[1 0 1 0 0 1 0 1]
  [0 1 0 1 1 0 1 0]
  [0 0 0 0 0 1 0 1]
  [1 1 1 0 1 0 1 0]
  [0 1 1 1 0 1 0 0]
  [1 0 1 1 1 0 0 1]
  [0 1 0 0 0 1 0 1]
  [1 0 1 1 0 1 1 0]]

5. 总结

numpy.unpackbits()函数是一个非常有用的numpy函数，主要用于将二进制数字解包为一个无符号整数数组。在实际编程中，我们可以根据实际情况，使用numpy.array()等函数先创建一个二进制数组，然后使用该函数将其解包成一个无符号整数数组。需要注意的是，当参数axis被指定时，返回的数组也一定会是一个ndarray类型，否则返回一个展开的一维数组。