“反射"究竟是如何产生的?scipys ndimage 过滤器的模式有效吗?

问题描述

我无法准确理解反射模式如何处理我的数组.我有这个非常简单的数组:

I'm failing to understand exactly how the reflect mode handles my arrays. I have this very simple array:

import numpy as np
from scipy.ndimage.filters import uniform_filter
from scipy.ndimage.filters import median_filter

vector = np.array([[1.0,1.0,1.0,1.0,1.0],[2.0,2.0,2.0,2.0,2.0],[4.0,4.0,4.0,4.0,4.0],[5.0,5.0,5.0,5.0,5.0]])

print(vector)

[[ 1.1.1.1.1.][ 2. 2. 2. 2. 2. ][ 4. 4. 4. 4. 4. ][ 5. 5. 5. 5. 5.]]

[[ 1. 1. 1. 1. 1.] [ 2. 2. 2. 2. 2.] [ 4. 4. 4. 4. 4.] [ 5. 5. 5. 5. 5.]]

应用窗口大小为 3 的统一(均值)过滤器，我得到以下结果:

Applying a uniform (mean) filter with a window size of 3 I get the following:

filtered = uniform_filter(vector, 3, mode='reflect')

print(filtered)

[[ 1.33333333 1.33333333 1.33333333 1.33333333 1.33333333][ 2.33333333 2.33333333 2.33333333 2.33333333 2.33333333][ 3.66666667 3.66666667 3.66666667 3.66666667 3.66666667][ 4.66666667 4.66666667 4.66666667 4.66666667 4.66666667]]

[[ 1.33333333 1.33333333 1.33333333 1.33333333 1.33333333] [ 2.33333333 2.33333333 2.33333333 2.33333333 2.33333333] [ 3.66666667 3.66666667 3.66666667 3.66666667 3.66666667] [ 4.66666667 4.66666667 4.66666667 4.66666667 4.66666667]]

如果我尝试手动复制练习，我可以得到这个结果.原始矩阵为绿色，窗口为橙色，结果为黄色.白色是反射"的观察结果.

If I try to replicate the exercise by hand I can get to this result. Original matrix in green, window in orange and result in yellow. White are "reflected" observations.

结果是:

但是当我尝试将窗口大小设为 4 或 5 时，我无法复制结果.

But when I try a window size of 4 or 5 I fail to be able to replicate the results.

filtered = uniform_filter(vector, 4, mode='reflect')

print(filtered)

[[ 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5][ 2. 2. 2. 2. 2. ][ 3. 3. 3. 3. 3. ][ 4. 4. 4. 4. 4. ]]

[[ 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5] [ 2. 2. 2. 2. 2. ] [ 3. 3. 3. 3. 3. ] [ 4. 4. 4. 4. 4. ]]

手工制作:

我得到:

如果窗口大小为偶数，如何处理?但无论如何，如果我尝试复制大小为 5 的窗口和模式反射的结果，我也不能.即使我认为这种行为类似于大小 3.

How is the window handled if its size is even? But anyway, If I try to replicate the results of a window of size 5 and mode reflect I cant either. Even though I would think the behavior is analogous to that of size 3.

推荐答案

假设一个轴的数据为1 2 3 4 5 6 7 8.下表显示了如何为每种模式扩展数据(假设 cval=0):

Suppose the data in one axis is 1 2 3 4 5 6 7 8. The following table shows how the data is extended for each mode (assuming cval=0):

    mode       |   Ext   |         Input          |   Ext
    -----------+---------+------------------------+---------
    'mirror'   | 4  3  2 | 1  2  3  4  5  6  7  8 | 7  6  5
    'reflect'  | 3  2  1 | 1  2  3  4  5  6  7  8 | 8  7  6
    'nearest'  | 1  1  1 | 1  2  3  4  5  6  7  8 | 8  8  8
    'constant' | 0  0  0 | 1  2  3  4  5  6  7  8 | 0  0  0
    'wrap'     | 6  7  8 | 1  2  3  4  5  6  7  8 | 1  2  3

对于一个均匀的窗口大小n，考虑n+1大小的窗口，然后不包括下边缘和右边缘.(可以使用 origin 参数更改窗口的位置.)

For an even window size n, consider the window of size n+1, and then don't include the lower and right edges. (The position of the window can be changed by using the origin argument.)

这篇关于“反射"究竟是如何产生的?scipys ndimage 过滤器的模式有效吗?的文章就介绍到这了，希望我们推荐的答案对大家有所帮助，也希望大家多多支持！