2、numpy 的使用

2.1 numpy 的創(chuàng)建：

（1）使用 np.array() 創(chuàng)建

使用 array() 創(chuàng)建一維數(shù)組

import numpy as np
arr = np.array([1,2,3])
arr

image.png

（2）使用array()創(chuàng)建二維數(shù)組

arr = np.array([[1,2,3],[4,5,6]])
arr

image.png

（3）數(shù)組和列表的區(qū)別是什么？

• 數(shù)組中存儲的數(shù)據(jù)元素類型必須是統(tǒng)一類型
• 優(yōu)先級：
  • 字符串 > 浮點(diǎn)數(shù) > 整數(shù)

image.png

2.2 numpy 的使用

將外部的一張圖片讀取加載到numpy數(shù)組中，然后嘗試改變數(shù)組元素的數(shù)值查看對原始圖片的影響

（1）使 matplotlib.pyplot 創(chuàng)建

# 導(dǎo)入需要的模塊
import matplotlib.pyplot as plt
img1 = plt.imread('1.jpg') # 返回的數(shù)組，數(shù)組中裝載的就是圖片內(nèi)容
plt.imshow(img1) #將numpy數(shù)組進(jìn)行可視化展示

image.png

（2）將圖片數(shù)組的每一個元素減去100

img1 = img1 - 100  #將每一個數(shù)組元素都減去100
plt.imshow(img1)

image.png

會發(fā)現(xiàn)的各個像素點(diǎn)都發(fā)生的變化。

2.3 numpy的常用方法

（1）ones() 創(chuàng)建一個用1填充的數(shù)組

np.ones(shape=(3,4)) #創(chuàng)建一個3行4列的數(shù)組，用1填充

image.png

（2）linspace()一維的等差數(shù)列數(shù)組，num設(shè)置元素個數(shù)

np.linspace(0,100,num=21)  #一維的等差數(shù)列數(shù)組

image.png

（3）arange()創(chuàng)建等差數(shù)列，step設(shè)置步長

np.arange(10,20,step=2)  #創(chuàng)建一位的等差數(shù)列，一個10到20，步長為2的數(shù)組

image.png

（4）random.randint()創(chuàng)建隨機(jī)數(shù)列

np.random.randint(0,100,size=(5,4)) #創(chuàng)建一個5行4列元素在0到100之間的隨機(jī)數(shù)組

image.png

2.4 numpy 的常用屬性

先創(chuàng)建一個numpy數(shù)組：

arr = np.random.randint(0,100,size=(5,4)) #創(chuàng)建一個5行4列元素在0到100之間的隨機(jī)數(shù)組
arr 

image.png

（1）shape返回?cái)?shù)組的形狀

arr.shape #返回?cái)?shù)組的形狀

image.png

（2）ndim返回?cái)?shù)組中的維度

arr.ndim #返回?cái)?shù)組中的維度

image.png

（3）size返回?cái)?shù)組的大小

arr.size #返回?cái)?shù)組的大小

image.png

（4）dtype 返回?cái)?shù)組的元素類型

arr.dtype #返回?cái)?shù)組的元素類型

image.png

（5）type 返回?cái)?shù)組的數(shù)據(jù)類型

type(arr) #數(shù)組的數(shù)據(jù)類型

image.png

（6）創(chuàng)建一個數(shù)組，指定數(shù)組元素類型為int32

arr = np.array([1,2,3],dtype='int32')
arr.dtype

image.png

（7）修改數(shù)組元素類型

arr.dtype = 'uint8'  #修改數(shù)組的元素類型
arr.dtype

image.png

2.5 numpy 切片操作

目標(biāo)：

• 切片操作
  • 切出前兩列的數(shù)據(jù)
  • 切出前兩行的數(shù)據(jù)
  • 切出前兩行的前兩列數(shù)據(jù)
  • 數(shù)組數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)
  • 練習(xí)：將一張圖片上下左右進(jìn)行反轉(zhuǎn)操作
  • 練習(xí)：將圖片進(jìn)行指定區(qū)域的裁剪

（1）切出arr數(shù)組的前兩行數(shù)據(jù)

arr[0:2]

image.png

（2）切出arr數(shù)組的前兩列數(shù)據(jù)

arr[:,0:2]

image.png

（3）切出arr數(shù)組的前兩行前兩列數(shù)據(jù)

arr[0:2,0:2]

image.png

（4）先查看原數(shù)組，然后將原數(shù)組進(jìn)行行倒置

arr

image.png

#將數(shù)組的行倒置
arr[::-1]

image.png

（5）將數(shù)組的列導(dǎo)致

arr[:,::-1]

image.png

（6）將所有元素倒置

arr[::-1,::-1]

image.png

（7）將一張圖片進(jìn)行左右反轉(zhuǎn)

• 加載圖片

img2 = plt.imread('1.jpg')
plt.imshow(img2)

image.png

• 查看圖片數(shù)組形狀，參數(shù)1：行數(shù)，參數(shù)2：列數(shù)，參數(shù)3：顏色。

img2.shape

image.png

• 查看圖片數(shù)組的元素

img2

image.png

• 將圖片左右進(jìn)行反轉(zhuǎn)

plt.imshow(img2[:,::-1,:])

image.png

（8）對圖片進(jìn)行裁剪

#圖片裁剪功能
plt.imshow(img2[200:550,100:450,:])

image.png