numpy 与 python：将 3d 数组转换为 2d

Question

假设我有一个彩色图像，自然会在 python 中用一个 3 维数组来表示，比如形状 (n x m x 3) 并称之为 img。

我想要一个新的二维数组，称它为“narray”以具有形状 (3,nxm)，这样该数组的每一行分别包含 R、G 和 B 通道的“扁平化”版本。此外，它应该具有我可以通过类似的方式轻松重建任何原始频道的属性

narray[0,].reshape(img.shape[0:2])    #so this should reconstruct back the R channel.

问题是如何从“img”构造“narray”？简单的 img.reshape(3,-1) 不起作用，因为元素的顺序不适合我。

谢谢

Answer 1

您需要使用np.transpose 重新排列尺寸。现在，n x m x 3 将转换为3 x (n*m)，因此将最后一个轴发送到前面，并将其余轴的顺序右移(0,1)。最后，重塑具有3 行。因此，实现将是 -

img.transpose(2,0,1).reshape(3,-1)

示例运行 -

In [16]: img
Out[16]: 
array([[[155,  33, 129],
        [161, 218,   6]],

       [[215, 142, 235],
        [143, 249, 164]],

       [[221,  71, 229],
        [ 56,  91, 120]],

       [[236,   4, 177],
        [171, 105,  40]]])

In [17]: img.transpose(2,0,1).reshape(3,-1)
Out[17]: 
array([[155, 161, 215, 143, 221,  56, 236, 171],
       [ 33, 218, 142, 249,  71,  91,   4, 105],
       [129,   6, 235, 164, 229, 120, 177,  40]])

Answer 2

如果你安装了 scikit 模块，那么你可以使用 rgb2grey（或 rgb2gray）将照片从彩色变为灰色（从 3D 到 2D）

from skimage import io, color

lina_color = io.imread(path+img)
lina_gray = color.rgb2gray(lina_color)

In [33]: lina_color.shape
Out[33]: (1920, 1280, 3)

In [34]: lina_gray.shape
Out[34]: (1920, 1280)

Answer 3

[原始答案]

假设我们有一个大小为m x n x 3 的数组img 要转换为一个大小为3 x (m*n) 的数组new_img

初步解决方案：

new_img = img.reshape((img.shape[0]*img.shape[1]), img.shape[2])
new_img = new_img.transpose()

[编辑答案]

缺陷：reshape 从第一个维度开始，对其余部分进行reshape，这个解决方案有可能混合来自第三个维度的值。在图像的情况下，这可能在语义上不正确。

适应的解决方案：

# Dimensions: [m, n, 3]
new_img = new_img.transpose()
# Dimensions: [3, n, m]
new_img = img.reshape(img.shape[0], (img.shape[1]*img.shape[2]))

严格的解决方案：

# Dimensions: [m, n, 3]
new_img = new_img.transpose((2, 0, 1))
# Dimensions: [3, m, n]
new_img = img.reshape(img.shape[0], (img.shape[1]*img.shape[2]))

严格是考虑维度顺序的更好方法，而来自Adapted 和Strict 的结果在值（set(new_img[0,...])）方面将相同，但是顺序打乱了。