Numpy uint16 加法無溢出異常

Question

我想為我的 uint16 信號添加噪聲，但我想避免溢出，以防某些信號值為零：

np.seterr(all='raise')
noise = np.random.normal(0,2,9*9).reshape(9,9)
noise = np.around(noise,out=noise)
noise = noise.astype(np.uint16,copy=True)
signal = np.zeros((9,9), dtype=np.uint16)
try:
    signal += noise
except FloatingPointError:
    print("Overflow Detected")
    # Handle overflows
print(test)

不幸的是，沒有提出例外。 文檔中的示例有效。

>>> np.int16(32000) * np.int16(3)
---------------------------------------------------------------------------
FloatingPointError                        Traceback (most recent call last)
<ipython-input-84-5e468485740e> in <module>
----> 1 np.int16(32000) * np.int16(3)

有沒有辦法為 uint16 添加啟用異常？

或者是否有一種有效的方法來檢查不涉及逐個元素遍歷數組的溢出？

Answer 1

Numpy 支持廣播比較運算符。 因此，可以通過檢查結果中的非法值來解決問題。 在我的情況下，信號實際上是 12 位的，所以任何高於2**12-1的值都必須來自溢出。

noise = np.random.normal(0,2,9*9).reshape(9,9)
noise = np.around(noise,out=noise)
noise = noise.astype(np.uint16,copy=True)
test = np.zeros((9,9), dtype=np.uint16)
test += noise
check = test > 2**12-1
if check.any():
    print("Overflow detected")

如果您有實際的 16 位值，則可以在 32 位數組中執行算術運算（例如加法）； 然后，您可以以相同的方式檢查非法值。

您還可以使用np.where()立即處理溢出：

np.where(a > OVERFLOW_BOUNDARY, f(a), a)

請注意，您可能希望在處理程序 function 中區分上溢和下溢。