EPICS areaDetector NDArray简单介绍
原创
EPICS areaDetector NDArray简单介绍
原创
zzh-dahai
发布于 2025-07-02 14:32:31
发布于 2025-07-02 14:32:31
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NDArray 简单介绍
（基于 areaDetector/ADCore 的 NDArray 模块）
1. NDArray 是什么？
NDArray 是 areaDetector 框架中用于存储多维科学数据的核心数据结构。它支持：
- 任意维度（1D~ND）数据
- 多种数据类型（Int8, UInt16, Float32 等）
- 元数据嵌入（时间戳、坐标系、属性等）
- 高效内存管理（共享内存/网络传输优化）
2. 核心功能
// 关键结构体（简化版）
typedef struct NDArray {
void *pData; // 原始数据指针
NDDataType_t dataType; // 数据类型枚举
size_t ndims; // 维度数
size_t dims[ND_ARRAY_MAX_DIMS]; // 各维度尺寸
NDAttributeList *pAttributeList; // 元数据链表
...
} NDArray;3. 基础操作示例
创建数组
// 创建 640x480 的 UInt16 图像
NDArray *pArray = pNDArrayPool->alloc(2, dims, NDUInt16, 0, NULL);写入数据
uint16_t *pData = (uint16_t*)pArray->pData;
for (size_t i=0; i<640*480; i++) {
pData[i] = i % 65535; // 填充数据
}添加元数据
NDAttrValue attrValue;
attrValue.i32 = exposure_time;
pArray->pAttributeList->add("Exposure", "Camera", NDAttrInt32, &attrValue);4. 核心特性详解
特性 | 说明 |
|---|---|
维度支持 | 支持动态维度（光谱仪=1D, 相机=2D, 断层扫描=3D） |
数据类型 | 支持 8~64 位整数/浮点数（完整列表见 NDDataType_t） |
内存池 | NDArrayPool 预分配内存避免碎片 |
属性系统 | 链式存储实验参数（温度、曝光等） |
序列化 | 支持 flatten() 方法转为字节流网络传输 |
5. 典型工作流
探测器数据获取工作流
6. 重要注意事项
- 内存所有权：
使用
reserve()/release()管理引用计数 - 零拷贝：
插件通过
pArray->pData直接访问数据 - 时间戳：
自动记录
timeStamp和uniqueId - 坐标系：
通过
dims[].binning和dims[].offset定义
7. 进阶应用
- 自定义属性：继承
NDAttribute存储复杂数据 - 流处理：结合
NDPluginDriver实现实时处理 - 共享内存：用
NDPluginStdArrays跨进程共享
完整文档：https://areadetector.github.io/areaDetector/ADCore/NDArray.html 源码参考：
areaDetector/ADCore/source/NDArray.cpp
原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。
如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
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