本帖最后由 lianyi_dyq 于 2009-11-2 16:05 編輯
1 輸入與輸出
IDL中輸入輸出的基本原則是：“只要有數(shù)據(jù)，就可以將其讀進(jìn)IDL”，IDL對數(shù)據(jù)的格式?jīng)]有要求，也就是任何數(shù)據(jù)格式都能自由的解析，這使得IDL成為目前功能最強(qiáng)、最靈活的科學(xué)可視化分析語言。
1.1 標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出
1.1.1 輸入輸出函數(shù)
IDL中讀寫ASCII碼文本是很重要的一部分。標(biāo)準(zhǔn)輸入是鍵盤輸入，標(biāo)準(zhǔn)輸出指的是屏幕輸出顯示。表1-1中列出了標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出的幾個函數(shù)。
1.1.2 格式化輸出
數(shù)據(jù)的格式化輸出是按照設(shè)計的格式進(jìn)行輸出。IDL支持“%”和“\”。
標(biāo)準(zhǔn)的輸入輸出時可以進(jìn)行格式的自由控制，格式化控制的格式為：[n]FC[+][-][width]，各個字段代表的含義見表1-2
如下面的
例子
PRO Test_format
COMPILE_OPT idl2
;
PRINT, FORMAT = '(A6)', '123456789'
PRINT, FORMAT = '(I2,$)', INDGEN(6)
;
PRINT, FORMAT = '("First", 20X, "Last", T10, "Middle")'
PRINT, FORMAT = '("First", 20X, "Last", T4, "Middle")'
;
PRINT, FORMAT = '("First", 5X, "Last", TL2, "Middle")'
;
PRINT, SYSTIME(/JULIAN)
PRINT, FORMAT='(C())', SYSTIME(/JULIAN)
PRINT, FORMAT='(C(CMOI,"/",CDI))',SYSTIME(/JULIAN)
PRINT, FORMAT='(C(CHI2.2,":",CMI2.2,":",CSF05.2))',SYSTIME(/JULIAN)
;
PRINT, FORMAT='(%"I have %d monkeys, %s,", " and ", I0, " parrots.")', 10, 'Scott', 5
PRINT, format='(%"I have \xb1%d monkeys [url=file://%22)]\\")'[/url], 5
;
print,'0F'X ; 十六進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制
print,"17 ; 八進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制
print, 119, format='(B)';十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制的
print, 119, format='(O)';十進(jìn)制轉(zhuǎn)到八進(jìn)制
print, 119, format='(Z)';十進(jìn)制轉(zhuǎn)到十六進(jìn)制
END
|
1.2 文件讀寫
1.2.1 打開文件
IDL從磁盤上的文件讀寫數(shù)據(jù)，必須首先把一個邏輯設(shè)備號連接到一個特定的文件，然后進(jìn)行文件操作如打開、關(guān)閉和讀取等。IDL中的邏輯設(shè)備號范圍是-2—128，其中1--99是可以用戶任意指定的，100-128是根據(jù)get_lun和free_lun來管理的，其他是特殊函數(shù)專用的。
0是常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)輸入流，一般是鍵盤。也就是說下面命令是一致的：
-1是常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)輸出流，一般是顯示屏幕，下面命令的功能是一致的：
IDL> PRINTF, -1, X
IDL> PRINTF, -1, X |
-2是錯誤流，一般是顯示屏幕。
文件操作相關(guān)的函數(shù)見表1-4。
1.2.2 讀寫ASCII碼文件
IDL在讀寫該文件分為有兩種格式化文件：自由文件格式和確定的文件格式。
自由文件格式是用逗號或空白（tab鍵和空格鍵）分開文件中的每個元素的ASCII文件。確定的格式文件是用格式說明按照給定的規(guī)范進(jìn)行編排的。二者相比后者比前者更正規(guī)一些。
1.2.2.1 讀寫自由文件格式
IDL下用ReadF從文件中讀入自由格式數(shù)據(jù)，Printf寫入自由格式數(shù)據(jù)到文件中。IDL中讀寫自由格式文件遵循下面的幾個規(guī)則：
1) 如果讀入到字符串變量中，那么，在當(dāng)前行剩下的所有字符都將讀入該變量中。
2) 輸入數(shù)據(jù)必須用逗號或空白分隔（空格鍵或tab鍵）。
3) 輸入通過數(shù)字變量完成。數(shù)組和結(jié)構(gòu)都可作為數(shù)字變量的集合。
4) 如果當(dāng)前讀入行是空的，并且還有變量要求輸入，則讀取另一行。
5) 如果當(dāng)前讀入行不是空的，但是沒有變量要求輸入，則忽略此行剩下的數(shù)。
6) 盡量將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為變量所希望的數(shù)據(jù)類型。
7) 復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)必須有實數(shù)和虛數(shù)兩部分，用逗號分隔，并用括號括起來。
1.2.2.2 讀寫確定的文件格式
讀寫確定文件格式可同樣用ReadF和PrintF命令，它們剛才已用于自由格式文件，但現(xiàn)在文件格式已由Format關(guān)鍵字明確聲明。（在讀寫標(biāo)準(zhǔn)輸入和輸出時，也可將Format關(guān)鍵字用于Read 和Print命令）。
1.2.2.2.1 通用的格式說明符
通用格式說明符Format關(guān)鍵字的語法參考1.1.2.
1.2.2.2.2 逗號分隔的確定格式
有時數(shù)據(jù)文件必須用確定格式書寫，以方便它們被其它軟件讀取。用逗號分隔的數(shù)據(jù)文件就是這類文件的典型代表。
Format=’(F10.3, A1, 2x, F10.3, A1, 2x, F10.3)’
1.2.2.2.3 字符串中讀取格式數(shù)據(jù)
ReadS是一個有用的IDL命令，可以從字符串變量而不是從文件中為自由格式或確定格式讀取數(shù)據(jù)。ReadS運用了和命令Read和ReadF相同的讀取格式數(shù)據(jù)規(guī)則。也就是說，使用ReadS 就象從數(shù)據(jù)文件中讀取一樣，所不同的是所讀的對象是一個字符串變量。
當(dāng)大量信息需從文件頭部讀取時，此命令特別有用。例如，假設(shè)ASCII 數(shù)據(jù)文件的第一行說明了數(shù)據(jù)文件的行數(shù)和列數(shù)，此文件頭可以從文件中讀取，并且可創(chuàng)建一個大小正確的數(shù)組來讀取數(shù)據(jù)。
IDL> firstLine=' 10 24500 12 June 1996'
IDL> columns=0
IDL> rows=0
IDL> date=''
IDL> reads,firstline,columns,rows,date
10 24500 12 June 1996
IDL> print,columns;,rows,date
10
IDL> print,rows;,date
24500
IDL> print,date
12 June 1996 |
1.2.2.3 向?qū)阶x取函數(shù)
IDL中提供了ASCII_TEMPLATE，QUERY_ASCII和READ_ASCII函數(shù)。
asciiFile =currentPath+'\data\ascii.txt'
;依次讀取
OPENR,lun,asciifile,/get_lun
IF lun EQ -1 THEN RETURN;
tmp = ''
WHILE(~EOF(lun)) DO BEGIN
READF,lun,tmp
ENDWHILE
FREE_LUN,lun
;分塊讀取
tmp = STRARR(3)
data = FLTARR(2,4)
fdata = INTARR(20)
OPENR,lun,asciifile,/get_lun
READF,lun,tmp
READF,lun,data
FREE_LUN,lun
;自定義格式讀取
tmp =''
row =0
columns =0
type =0
OPENR,lun,asciifile,/get_lun
;
READF,lun,tmp
READS,tmp,row,columns,type
data =MAKE_ARRAY(row,columns,type = type)
READF,lun,tmp
READF,lun,tmp
READF,lun,data
FREE_LUN,lun
template =Ascii_template(asciiFile)
data = Read_ascii(asciiFile,TEMPLATE=template,count = yNum)
help,data
print,data.(0)
|
1.2.2.4 綜合應(yīng)用舉例
針對上面介紹的三種讀取方式，對同一個數(shù)據(jù)采用了不同的讀取方式進(jìn)行了讀取，附代碼。
1.2.3 讀寫二進(jìn)制文件
二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件基本是以一長串的二進(jìn)制字節(jié)存在文件中，這些字節(jié)的含義（也就是說，這些字節(jié)如何翻譯成特定數(shù)據(jù)類型和結(jié)構(gòu)的）很難描述的，除非剛開始就知道文件寫入的是什么內(nèi)容。二進(jìn)制數(shù)據(jù)比格式化數(shù)據(jù)緊湊得多，經(jīng)常用于存儲大數(shù)據(jù)文件。有兩種命令讀寫二進(jìn)制數(shù)據(jù)，它們與前面用來讀取格式數(shù)據(jù)文件的ReadF和 Print 命令等效。它們是ReadU和WriteU命令。
要讀取非格式數(shù)據(jù)文件，簡單定義變量，打開文件讀取，并用ReadU命令將字節(jié)一個接一個地讀入變量中。如果給定了變量的數(shù)據(jù)類型和組織結(jié)構(gòu)，每個變量按其要求從文件中讀出相應(yīng)的字節(jié)數(shù)。
1.2.3.1 讀寫常規(guī)二進(jìn)制文件
IDL> B = BYTARR(192, 192, /NOZERO)
IDL> ; Read the data into B:
IDL> READU, 1, B
IDL> ; Close the file:
IDL> CLOSE, 1
IDL> ; Display the image:
IDL> TV, B |
1.2.3.2 讀寫帶頭文件的二進(jìn)制文件
當(dāng)數(shù)據(jù)中含有特定的頭文件時，讀取的時候有時希望直接跳過，此時需要用Point_Lun函數(shù)，該函數(shù)支持對文件進(jìn)行字節(jié)定位。
調(diào)用格式為POINT_LUN, Unit, Position，其中Unit是文件打開后的lun，Position一般是需要跳轉(zhuǎn)的字節(jié)數(shù)。
1.2.3.3 關(guān)聯(lián)變量讀寫二進(jìn)制文件
IDL關(guān)聯(lián)變量是把一個IDL數(shù)組或結(jié)構(gòu)變量的組織結(jié)構(gòu)映射到數(shù)據(jù)文件的內(nèi)容上。文件被看作是這些重復(fù)單元的一個數(shù)組。 第一個單元的索引號是0，第二個單元的索引號1等等。關(guān)聯(lián)變量不象常規(guī)變量那樣將整個數(shù)據(jù)組都存儲在內(nèi)存里。而是當(dāng)一關(guān)聯(lián)變量被引用時，IDL僅對需要的部分?jǐn)?shù)據(jù)執(zhí)行相關(guān)的輸入或輸出請求，這部分?jǐn)?shù)據(jù)就是要讀入內(nèi)存的。
有時候大型的二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件都由一系列的重復(fù)單元組成。一個IDL關(guān)聯(lián)變量通常是處理這種數(shù)據(jù)形式的最好方式（有時候是唯一的方式）。
關(guān)聯(lián)變量有下面的幾個優(yōu)點：
當(dāng)該變量被用于表達(dá)式時，才產(chǎn)生文件的輸入和輸出動作。不需要單獨的讀或?qū)懨睢?br> 數(shù)據(jù)集的大小不受內(nèi)存容量的限制，因為有時它可處理大型的數(shù)據(jù)集。對于物理存儲器來說是太大的數(shù)據(jù)，通過把此數(shù)據(jù)分成塊就能很容易地處理。
不必提前聲明用于映射該數(shù)據(jù)的數(shù)組或結(jié)構(gòu)的數(shù)量。
關(guān)聯(lián)變量是效率最高的I/O形式。
1.2.3.4 向?qū)阶x取函數(shù)
READ_BINARY和BINARY_TEMPLATE
Read_Binary是直接讀取二進(jìn)制文件的函數(shù)，用法可參考下面的語句：
vHeadData = READ_BINARY(FILEPATH('head.dat', $
SUBDIRECTORY=['examples', 'data']), DATA_DIMS=[80,100,57])
IVOLUME, vHeadData |
1.2.3.5 例子
讀FY-3的9210AWX文件，F(xiàn)Y-2C的衛(wèi)星黑體亮度溫度產(chǎn)品，下面的格式說明是參考國家衛(wèi)星氣候中心的《風(fēng)云二號C衛(wèi)星業(yè)務(wù)產(chǎn)品使用手冊》。
PRO test_ReadBinAWX
;
currentPath = sourceroot()
file = currentPath+'data\FY2C_TBB_IR1_OTG_20061130_AOAD.AWX'
;
OpenR, file_lun, file ,/Get_Lun
;定位到信息部分
point_lun,file_lun,20
HeadLine =indgen(3)
readu,file_lun,HeadLine
;HeadLine[0]-數(shù)據(jù)的頭文件長度 $
;HeadLine[]-文件頭文件記錄數(shù) $
;HeadLine[2]-數(shù)據(jù)的記錄數(shù)
point_lun,file_lun,58
;定位到信息部分
BeginDate=indgen(5) ;依次為年月日時分
EndDate =indgen(5) ;依次為年月日時分
LatLong=indgen(4) ;依次為左上角緯度經(jīng)度右下角經(jīng)度緯度
readu,file_lun,BeginDate
readu,file_lun,EndDate
readu,file_lun,LatLong
;
data = bytarr(HeadLine[2],(HeadLine[0]))
;定位到數(shù)據(jù)部分
point_lun,file_lun,HeadLine[0]*HeadLine[1]
readu,file_lun,data
Free_Lun,lun
END
|
1.3 讀寫通用格式文件
IDL可以讀寫許多常用文件格式，這些文件格式已在表1-5中列出。
1.3.1 圖像文件信息查詢
IDL中提供了常用圖像文件格式的查詢程序。這些程序允許在沒有真正讀取其數(shù)據(jù)的情況下，就可以查詢圖像文件，并可以存取隨著圖像數(shù)據(jù)文件一起存儲在文件里的元數(shù)據(jù)（關(guān)于數(shù)據(jù)的一些信息）。
下面是新的圖像查詢程序列表：
Query_BMP
Query_DICOM
Query_GIF
Query_JPEG
Query_PICT
Query_PNG
Query_PPM
Query_SRF
Query_TIFF
所有這些查詢命令都是以同樣的方式工作。它們都是返回0或1的函數(shù)，通過返回值確定是否成功地（返回值為1）讀取了圖像文件里的元數(shù)據(jù)。如果它們成功地讀取了文件，將保存文件信息的IDL結(jié)構(gòu)變量作為輸出命令返回給用戶。用戶通過存取這個結(jié)構(gòu)里面的字段從而獲取文件的有關(guān)信息。
1.3.2 JPEG文件操作
1.3.2.1 JPEG讀操作
用Read_JPEG命令就可以讀取并顯示一個JPEG文件。
假設(shè)正在8位顯示器上顯示24位的圖像，應(yīng)該使用TV命令里的關(guān)鍵字True：
IDL> TV, thisimage, true=1
1.3.2.2 JPEG寫操作
對圖形窗口進(jìn)行拍照可以用TVRD函數(shù)。
IDL> image3D=TVRD(true=1)
最后，用Write_JPEG命令，將圖像用輸出為JPEG文件，運行命令：
IDL> Write_JPEG, ‘test.jpg’, image3D, true=1, quality=75
1.3.2.3 舉例
對一個jpg文件進(jìn)行查詢及讀取操作。
PRO test_CommonImg
currentPath =file_dirname(routine_file_path(“test_CommonImg”))
imgFile =currentPath+'\data\idl.jpg'
;文件信息查詢
queryStatus = QUERY_IMAGE(imgFile, imageInfo,type = type)
HELP,imageInfo,/str
IF queryStatus EQ 1 THEN BEGIN
CASE type OF
'BMP': BEGIN
END
'JPEG': BEGIN
jpgStatus=QUERY_JPEG(imgFile, fileinfo)
IF jpgStatus THEN BEGIN
HELP,fileInfo,/str
READ_JPEG,imgFile,data
TV,data,/true
image=TVRD(0,0,127,287,/true)
Write_Jpeg,currentPath+'\data\result.jpg', image,true=1, quality=75
ENDIF
END
ELSE: BEGIN
END
ENDCASE
ENDIF
END |
1.3.3 HDF數(shù)據(jù)讀入
HDF有兩種基本對象—組（Group）和數(shù)據(jù)集（Dataset），同時也有一些其他的輔助對象，如數(shù)據(jù)類型（Datatype）、數(shù)據(jù)空間（Dataspace）、屬性（Attribute）。HDF組織結(jié)構(gòu)有些類似于Windows 中的文件結(jié)構(gòu)，組相當(dāng)于一個文件夾，數(shù)據(jù)集相當(dāng)于一個數(shù)據(jù)文件，文件夾里面可以包含數(shù)據(jù)文件，也可以包含其他的組對象，這樣嵌套下去，就形成了一個復(fù)雜的數(shù)據(jù)對象，這點正好的對應(yīng)于HDF邏輯結(jié)構(gòu)的層次性。
HDF文件的操作 讀取-編輯
HDF_OPEN: 這個過程首先要打開HDF文件，通過create關(guān)鍵字來確定是讀取文件還是創(chuàng)建一個新的文件。
HDF_DFAN_ADDFDS: 添加文件描述；Optionally， add a file description.
HDF_DFAN_ADDFID: 添加文件Optionally， add a file annotation.
對HDF 文件添加數(shù)據(jù)用到的過程：
添加8位圖像，用HDF_DFR8_ADDIMAGE 或DFR8_PUTIMAGE；
添加顏色表，用HDF_DFP_ADDPAL或HDF_DFP_PUTPAL；
添加24位圖像，用HDF_DF24_ADDIMAGE 或HDF_DF24_PUTIMAGE；
添加多數(shù)據(jù)時，需要用下面的命令：
HDF_SD_CREATE 或 HDF_SD_SELECT 建立一個SDS或選擇一個現(xiàn)有的SDS； HDF_SD_DIMSET 設(shè)置維數(shù)信息；
HDF_SD_ATTRSET 設(shè)置屬性信息；
HDF_SD_SETINFO 添加一個數(shù)據(jù)信息；
HDF_SD_ADDDATA 添加數(shù)據(jù)；
HDF_SD_SETEXTFILE移動數(shù)據(jù)到外部存儲文件；
HDF_SD_ENDACCESS 結(jié)束讀取SDS；
添加數(shù)據(jù)表（vData）時需要用下面的命令：
HDF_VD_ATTACH 獲取一個數(shù)據(jù)表的標(biāo)識；to get a Vdata identifier.
HDF_VD_SETINFO寫入數(shù)據(jù)表的信息；
HDF_VD_FDEFINE to prepare non-trivial fields (optional).
HDF_VD_WRITE 寫入數(shù)據(jù)表；
將數(shù)據(jù)表(Vdata)添加到數(shù)據(jù)組合(Vgroup)中時，用下面的命令：
HDF_VG_ATTACH to get a Vgroup identifier.
HDF_VG_SETINFO to set the Vgroup name and class (optional).
HDF_VG_INSERT to add the Vdata to a Vgroup.
HDF_VG_DETACH to close the Vgroup.
HDF_CLOSE to close the file
示例數(shù)據(jù) |
