使用system在MATLAB中运行python代码时输入变量

Question

我在 MATLAB 脚本的这一部分中尝试运行 python 代码：

%%% MATLAB %%%
system(sprintf('python "%s" "%s" "%s"', 'Merge_CT_MRI_targets.py', num2str(OriginalPatients(index_target)), num2str(target_list(index_target))));
disp('test1')

这是Python脚本：

### PYTHON ###
import itk
import numpy as np
import os
import time

MRI_target = itk.imread("MRI_"+target+"_"+originalPatient+".nii", itk.F)

但是，看起来变量在 python 脚本中没有被正确调用：

% matlab command window %
Traceback (most recent call last): 
  File "Merge_CT_MRI_targets.py", line 23, in <module> 
    MRI_target = itk.imread("MRI_"+target+"_"+originalPatient+".nii", itk.F) 
                                   ^^^^^^ 
NameError: name 'target' is not defined 

如有任何帮助，我们将不胜感激。我之前尝试过使用pyrunfile，但它也带来了错误。

Answer 1

注意：我用 Octave 尝试过此操作，因为我没有 MATLAB 许可证。

正如评论中已经暗示的那样，MATLAB 脚本和 Python 脚本之间的通信缺少两个基本方面：

• 在 Python 脚本中处理 Python 脚本的输入。
• 在 MATLAB 脚本中处理 Python 脚本的结果。

处理 Python 脚本的输入

这是更容易的部分：

• 从 MATLAB 调用

  system('python script.py argA argB')

  会导致使用命令行参数

  script.py

  和

  argA

  调用 Python 脚本

  argB

  。
• 在调用的 Python 脚本

  script.py

  中，可以通过

  sys.argv

  （字符串列表）使用命令行参数。

假设您有一个 Python 脚本

script.py

，其中包含以下内容：

### Contents of 'script.py' ###
import sys
print(sys.argv)

通过以下调用从命令行调用此脚本：

$ python script.py argA argB

然后你的输出将如下所示：

['script.py', 'argA', 'argB']

如您所见，所有命令行参数都可以作为字符串使用，前面加上被调用脚本本身的名称（或路径）。您现在可以在脚本中实际使用它们；例如，将它们转换为数字以进行计算，或者按照您的情况，将它们用作要加载的文件的名称。

处理 Python 脚本的输出

这是更棘手的部分，我不确定我的解决方案是否是最好的解决方案：

在 Python 脚本中完成所有数据处理后，您需要以某种方式将结果返回给 MATLAB。一种非常简单的方法是在 Python 脚本中打印结果，然后捕获输出作为 MATLAB 脚本中

system()

调用的返回值的一部分。

假设您还有Python脚本

script.py

，其内容与上面相同。另外，现在假设我们有一个 MATLAB 脚本

script.m

，其中包含以下内容：

%%% Contents of 'script.m' %%%
[status, output] = system('python script.py argA argB');
sprintf('From python: %s', output)

通过以下调用从命令行调用此脚本（同样，我在这里使用 Octave）：

$ octave script.m

然后你的输出将如下所示：

ans = From python: ['script.py', 'argA', 'argB']

如您所见，我们得到了相同的输出，但这次来自 MATLAB 脚本（并且仅来自 MATLAB 脚本）。 MATLAB 脚本捕获

output

变量中的 Python 输出，然后对其进行处理（通过在前面添加

'From python: '

），并再次打印它。

将它们放在一起成为一个（某种程度上）更有用的示例

我们可以使用相同的方法不仅传递字符串，还传递实际数据。对于这种情况，我们可能希望将原始字节写入 Python 脚本中的输出，然后从 MATLAB 脚本中解析它们并将它们转换为相应的 MATLAB 对象。

以下示例...

• （在 MATLAB 中）将数字

  n

  作为命令行参数发送到 Python；
• （在 Python 中）创建一个

  n×n

  方阵，其中包含值

  0,1,…,n²-2,n²-1

  作为 2D Numpy 数组，然后打印相应

  float64

  值的原始字节；
• （在 MATLAB 中）捕获原始字节并将其转换为相应的

  double

  值的 2D MATLAB 数组。

Python 脚本

script.py

:

### Contens of 'script.py' ###
import sys
import numpy as np

# Convert 1st argument to integer, then create square matrix of doubles with it
num = int(sys.argv[1])
data = np.arange(num*num, dtype=np.float64).reshape(num, num)
# Write resulting bytes to stdout
sys.stdout.buffer.write(data.tobytes())

MATLAB 脚本

script.m

:

%%% Contents of 'script.m' %%%
rows_cols = 3;
[status, res] = system(sprintf('python script.py %d', rows_cols));
numpy_data = reshape(typecast(uint8(res), 'double'), [rows_cols, rows_cols])'

Octave的命令行调用及相应输出：

$ octave script.m
numpy_data =

   0   1   2
   3   4   5
   6   7   8

如您所见，二维数组已成功重新实例化为 MATLAB 数组

numpy_data

。

实际上，这当然可能会更棘手：例如，如果Python脚本产生的输出不仅仅是我们真正感兴趣的原始数据，那么我们需要过滤掉我们感兴趣的部分（在MATLAB 端）或抑制所有不相关的输出（在 Python 端）。此外，正确获取字节数、形状和维度顺序可能并不总是像给定示例中那样简单（请注意，我们需要转置最终的 MATLAB 结果）。