Question

如何将2D数组绘制为具有Matplotlib的图像，其y比例相对于y值的两个幂？

例如，我的数组的第一行在图像中的高度为1，第二行的高度为4，等等（单位无关紧要）用文字解释并不简单，所以请看这个图像（这就是我想要的结果）：

alt text http://support.sas.com/rnd/app/da/new/802ce/iml/chap1/images/wavex1k.gif

如您所见，第一行比上一行小2倍，依此类推。

对于那些对我为什么要这样做感兴趣的人：

我有一个非常大的浮点阵列（10,700000），表示声音文件的离散小波变换系数。我试图用这些系数绘制尺度图。我可以复制数组x次，直到我得到所需的图像行大小，但内存不能容纳如此多的信息...

Answer 1

您是否尝试过转换轴？例如：

ax = subplot(111)
ax.yaxis.set_ticks([0, 2, 4, 8])
imshow(data)

这意味着不存在坐标的数据必须存在间隙，除非有办法提供转换函数而不仅仅是列表（从未尝试过）。

修改：

我承认这只是一个领导，而不是一个完整的解决方案。这是我在更多细节中的意思。

假设您将数据放在数组a中。你可以使用像这样的变换：

class arr(object): @staticmethod def mylog2(x): lx = 0 while x > 1: x >>= 1 lx += 1 return lx def __init__(self, array): self.array = array def __getitem__(self, index): return self.array[arr.mylog2(index+1)] def __len__(self): return 1 << len(self.array)

基本上它会使用mylog2函数转换数组或列表的第一个坐标（您可以根据需要进行转换 - 它是自制的，作为log2的简化）。优点是，您可以根据需要重新使用它进行另一次转换，并且您也可以轻松控制它。

然后将您的数组映射到此数组，该数组不会复制，而是实例中的本地引用：

b = arr(a)

现在您可以显示它，例如：

ax = subplot(111) ax.yaxis.set_ticks([16, 8, 4, 2, 1, 0]) axis([-0.5, 4.5, 31.5, 0.5]) imshow(b, interpolation="nearest")

这是一个示例（包含随机值的数组）：

alt text http://img691.imageshack.us/img691/8883/clipboard01f.png

Answer 2

您可以查看matplotlib.image.NonUniformImage。但这只会助长轴的非均匀性 - 我不认为你能够像你想的那样自适应地绘图（我认为图像中的每个点总是会有相同的区域 - 所以你要去必须多次拥有更宽的行）。你有什么理由需要绘制完整的阵列吗？显然，完整的细节不会出现在任何情节中 - 因此我建议对原始矩阵进行大量下采样，以便您可以根据需要复制行以获得图像，而不会耗尽内存。

Answer 3

我发现使用matplotlib制作尺度图的最佳方法是使用imshow，类似于specgram的实现。使用矩形很慢，因为您必须为每个值创建单独的字形。同样地，你不想把东西都烧成一个统一的NumPy数组，因为你可能会快速耗尽内存，因为你的最高级别大约是信号的一半。

以下是使用SciPy和PyWavelets的示例：

from pylab import *
import pywt
import scipy.io.wavfile as wavfile

# Find the highest power of two less than or equal to the input.
def lepow2(x):
    return 2 ** floor(log2(x))

# Make a scalogram given an MRA tree.
def scalogram(data):
    bottom = 0

    vmin = min(map(lambda x: min(abs(x)), data))
    vmax = max(map(lambda x: max(abs(x)), data))

    gca().set_autoscale_on(False)

    for row in range(0, len(data)):
        scale = 2.0 ** (row - len(data))

        imshow(
            array([abs(data[row])]),
            interpolation = 'nearest',
            vmin = vmin,
            vmax = vmax,
            extent = [0, 1, bottom, bottom + scale])

        bottom += scale

# Load the signal, take the first channel, limit length to a power of 2 for simplicity.
rate, signal = wavfile.read('kitten.wav')
signal = signal[0:lepow2(len(signal)),0]
tree = pywt.wavedec(signal, 'db5')

# Plotting.
gray()
scalogram(tree)
show()

您可能还希望按级别自适应地缩放值。

这对我来说效果很好。我唯一的问题是matplotlib在关卡之间创建了一个细线。我还在寻找解决这个问题的方法。

P.S。 - 虽然这个问题现在很老了，但我想我会在这里做出回应，因为当我在寻找使用MPL创建尺度图的方法时，这个页面出现在Google上。

Answer 4

如果您希望两者都能够缩放和节省内存，则可以“手动”进行绘图。 Matplotlib允许您绘制矩形（它们将是您的“矩形像素”）：

from matplotlib import patches
axes = subplot(111)
axes.add_patch(patches.Rectangle((0.2, 0.2), 0.5, 0.5))

请注意，轴的范围不是由add_patch（）设置的，但您可以将它们自己设置为您想要的值（axes.set_xlim，...）。

PS：我认为thrope的响应（matplotlib.image.NonUniformImage）实际上可以做你想要的，用这里描述的“手动”方法更简单！

如何使用imshow使用Matplotlib绘制具有非线性y轴的图像？

4 个答案: