Python：围绕折线的坐标框

Question

我有以下问题。我有一个 numpy 坐标数组（条目 0 到 2），并且想要在我的坐标列表对之间定义小框的所有坐标，而不是在列表中所有坐标的最小值和最大值周围创建一个巨大的框。例如，这些框在坐标对周围的范围应为 5。

例如，我的列表如下所示：

[[  24.313  294.679    1.5      1.       0.   ]
 [  25.51   295.263    1.5      2.       0.   ]
 [  26.743  294.526    1.5      3.       0.   ]
 ..., 
 [  30.362  307.242   10.779   95.       0.   ]
 [  29.662  307.502   10.38    96.       0.   ]
 [  29.947  308.99    11.147   97.       0.   ]]

我的第一个想法是计算每对的最小值和最大值，并使用 itertools.product 来创建小盒子的坐标。所以我想在24.313 294.679 1.5 和25.51 295.263 1.5 周围放一个盒子，然后在25.51 295.263 1.5 和26.743 294.526 1.5 周围放一个盒子等等。为了更好地理解，我想要这里的坐标，但当然是 3D：

不像这里：

有没有简单的 numpy、scipy 方法来做到这一点？

Answer 1

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.patches import Rectangle

# create some data; in 2D so we can plot stuff
x = np.linspace(0, 2*np.pi, 10)
y = np.sin(x)
data = np.c_[x,y]

# --------------------------------------------------
# core bit: get boxes
# bboxes = np.array([data[:-1], np.diff(data, axis=0)]).transpose([1,2,0]) # shorter but with negative widths, etc
data_pairs = np.array([data[:-1], data[1:]])
minima = data_pairs.min(axis=0)
maxima = data_pairs.max(axis=0)
widths = maxima-minima
bboxes = np.array([minima, widths]).transpose(1,2,0)
# --------------------------------------------------

# plot
fig, ax = plt.subplots(1,1)
ax.plot(data[:,0], data[:,1], 'ko')
for bbox in bboxes:
    patch = Rectangle(xy=bbox[:,0], width=bbox[0,1], height=bbox[1,1], linewidth=0., alpha=0.5)
    ax.add_artist(patch)

plt.show()

带衬垫：

# padded boxes:
pad = 0.1
N, D = data.shape
correction = pad*np.ones((N-1,D))

padded = bboxes.copy()
padded[:,:,0] -= correction
padded[:,:,1] += 2*correction

fig, ax = plt.subplots(1,1)
ax.plot(data[:,0], data[:,1], 'ko')
for bbox in padded:
    patch = Rectangle(xy=bbox[:,0], width=bbox[0,1], height=bbox[1,1], linewidth=0., alpha=0.5, facecolor='red')
    ax.add_artist(patch)
ax.set_xlim(0-pad, 2*np.pi+pad)
ax.set_ylim(-1-pad, 1+pad)
plt.show()