获取指定矩阵元素的邻居答案

【问题标题】：Get neighbors of specified matrix element获取指定矩阵元素的邻居
【发布时间】：2014-02-28 04:58:37
【问题描述】：

假设我有以下矩阵：

1   6   7   8   9
3   7   6   8   9
8   7   6   5   0
2   8   7   6   5
2   9   6   8   2

我想找到矩阵中特定元素的 k 最近邻

因此，例如，如果我想要空间邻域为 5x5 的 [3,3] 的最近邻域，该函数将返回整个矩阵，而 3x3 邻域将返回 [7 6 8 7 6 5 8 7 6] .

我可以通过对行和列的直接索引来做到这一点，但是随着邻域变大，这变得不切实际。有没有更快的方法来做到这一点？我查看了一些过滤器，例如 nlfilter 和 colfilter，但它们似乎处理整个矩阵，而我只想处理特定元素。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

您可以使用this method从中提取子矩阵或制作偏移掩码，以3x3邻居为例：

s=size(yourmatrix);
N=length(s);
[c1{1:N}]=ndgrid(1:3);
c2(1:N)={2};
offsets=sub2ind(s,c1{:}) - sub2ind(s,c2{:})

现在，对于矩阵 L 中的任何线性索引，您可以通过以下方式获取其所有邻居

neighbors = yourmatrix(L+offsets)

它不适用于矩阵的边缘，但您可以通过先填充边缘来解决这个问题。

我认为您需要一个示例来了解此方法的作用。假设你的矩阵是

yourmatrix =
   1     6    11    16
   2     7    12    17
   3     8    13    18
   4     9    14    19
   5    10    15    20

当你在这个小例子上运行我的代码时，你应该得到

offsets =
-6    -1     4
-5     0     5
-4     1     6

所以，现在，如果我希望邻域以“14”为中心，我会这样做

>> yourmatrix(14+offsets)
ans =
     8    13    18
     9    14    19
    10    15    20

查看here 了解更多信息。

【讨论】：

【解决方案2】：

忽略边缘条件这是一个简单的下标索引情况：

r = 3;
c = 3;
n = 4;

M = magic(10);

sub = M((r-n):(r+n), (c-n):(c+n))

其中r 是您的目标点行号，c 是它的列号，n 是邻域大小。这将适用于边缘情况，但我们可以这样处理：

sub = M(max((r-n), 1):min((r+n), end), max((c-n),1):min((c+n),end))

如果不是从可能小于1 的行r-n 开始，而是从r-n 或1 中的较大者开始。然后停止越过结尾，只需选择r+n 或end 中较小的一个。

【讨论】：