矩阵到图像，每个元素恰好有 1 个像素答案

【问题标题】：Matrix to image with exactly 1 pixel for each element矩阵到图像，每个元素恰好有 1 个像素
【发布时间】：2011-10-04 09:36:06
【问题描述】：

我有兴趣将矩阵转换为图像（元素值 = 像素强度），有点像： R - image of a pixel matrix?

但是我需要图像的大小恰好（以像素为单位）矩阵的大小。因此，如果矩阵是 234x14，那么生成的图像也应该是。

偏好不使用额外 R 包的解决方案（如回答上述问题），但一切都会好起来的。

【问题讨论】：

标签： r plot

【解决方案1】：

一种方法是完全避免使用 R 设备，并依赖 rgdal 中的 GDAL 驱动程序。

m <- matrix(rep(1:234, each = 14), ncol = 14, byrow = TRUE)
l <- list(x = 1:nrow(m), y = 1:ncol(m), z = m)

library(rgdal)
x <- image2Grid(l)
writeGDAL(x, "out.tif")

GDAL 中还有其他驱动程序，但“GeoTIFF”是默认值，默认值将准确保留值（在 R 和 GDAL 的数字限制内）。这只是一个单波段栅格，但它对多个属性的工作方式相同。

这里的真正限制是您对文件的目标，以及它是否可以以您想要的方式读取结果图像。 GDAL 具有您需要的所有选项，但默认值是否正确以及您真正需要的选项取决于细节。

y <- readGDAL("out.tif")
all.equal(as.image.SpatialGridDataFrame(y)$z, m)
[1] TRUE

这是一个更真实地显示数字限制的浮点示例：

set.seed(1)

m <- matrix(runif(234 * 14), ncol = 14)
l <- list(x = 1:nrow(m), y = 1:ncol(m), z = m)

library(rgdal)
x <- image2Grid(l)
writeGDAL(x, "out.tif")

y <- readGDAL("out.tif")

all.equal(as.image.SpatialGridDataFrame(y)$z, m)
[1] "Mean relative difference: 1.984398e-08"

另一种方式是pixmap 使用的pnm 格式。见

library(pixmap)

?write.pnm

【讨论】：

是否有可能通过将图像放大到绘制强度之外（从而保持 1 像素-每值身份）？如果在 R 中太难，我愿意使用其他软件。
我不知道这是什么意思。你能详细说明一下，甚至画一幅画吗？

【解决方案2】：

这是一个额外的包，但你可以试试 pixmap：http://cran.r-project.org/web/packages/pixmap/index.html

如果您想要动画图像，您可以使用 caTools 从矩阵编写动画 gif。

【讨论】：

【解决方案3】：

这是解决问题的另一种方法。示例中包括使用轴信息添加边距的方法，如何对要绘制的数据进行规范化和下限 + 为特定级别（零）使用颜色（蓝色）。替换并使用您要使用的特定数据并将 {lm, bm, tm, rm} 更改为不同的值以调整四个边距的大小（所有度量单位为像素）：

maxv <- 500

v <- t(<matrix>)
d <- <vector>
di <- <vector>
dm <- <vector>
nr <- nrow(v)
nc <- ncol(v)

library(grid)
vnorm <- v
for (r in 1:nr) {
  for (c in 1:nc) {
    vnorm[r,c] <- min(1, v[r, nc-c+1]/500)
    if (vnorm[r,c] == 0) {vnorm[r,c] <- "blue"}
    else {vnorm[r,c] <- grey(vnorm[r,c])}
  }
}
vnorm <- t(vnorm)

x <- seq(1, nr)
y <- rep(1, nr)
xrange <- range(d)
yrange <- c(0, 24)

bm <- 90
lm <- 40
tm <- 12
rm <- 12

png(file="graph.png", width=nr+lm+rm, height=nc+tm+bm)
par(mai=c(bm/72, lm/72, tm/72, rm/72))
plot(d, y, ann=FALSE, xlim=xrange, ylim=yrange, axes=FALSE, xaxs="i", yaxs="i")
axis(1, at=dm,labels=dm, col.axis="black", las=2)
axis(2, at=seq(0,24),labels=seq(0,24), col.axis="black", las=2)
rasterImage(vnorm, xrange[1], yrange[1], xrange[2], yrange[2], interpolate=FALSE)
dev.off()

【讨论】：