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在numpy数组中填充圆内的1,其他地方填充零

geometry numpy python-3.x

sixtytrees · 技术社区 · 1 年前

我试图模仿一个用1填充的圆,数组的其余部分用0填充 numpy 大堆这与图形与圆重叠的数值计算有关。目前,我最多可以按元素进行(这很慢):

import numpy as np
from my_magic_constants import center, radius

c1 = np.zeros((center*2, center*2))
for h in range(center*2):
    for w in range(center*2):
        if (center-h)**2 + (center-w)**2 < radius**2:
            c1[h,w] = 1

在numpy数组中初始化圆的更有效方法是什么?

使现代化

我只根据最早的答案检查了加速度。如果有人想对计时进行基准测试,下面是代码

import numpy as np
from time import time

eps = 1e-10
center = 8119
square_half_size = 5741
square = np.zeros((center*2, center*2))
square[center-square_half_size:center+square_half_size, center-square_half_size:center+square_half_size] = 1


def iou(c):
    overlap = c * square
    union = (c + square).clip(0,1)
    return np.sum(overlap)/(np.sum(union) + eps)


best_iou = 0

for radius in range(center - int(square_half_size * 1.093), center):
    t1 = time()
    c1 = np.zeros((center*2, center*2))
    for h in range(center*2):
        for w in range(center*2):
            if (center-h)**2 + (center-w)**2 < radius**2:
                c1[h,w] = 1

    current_iou = iou(c1)
    if current_iou > best_iou:
        best_iou = current_iou
        # print(i, best_iou)
    t = time() - t1

    print(t)
    break

如果后面的答案是10倍以上,我们应该承认这一点。

2 回复 | 直到 1 年前

Chrysophylaxs 1 年前

你也可以使用广播,或者在某种程度上等效 np.add.outer :

import numpy as np
center, radius = 10, 5

arr = np.arange(-center, center) ** 2
out = np.add.outer(arr, arr) < radius ** 2
# or: arr[:, None] + arr[None, :] < radius ** 2

# Optionally convert dtype if you don't like bool:
out = out.astype(float)

jmd_dk 1 年前

可以使用布尔掩码。关键是要有一种方法来创建 h 和 w 同时,下面调用 X 和 Y 。查看 meshgrid docs 详细信息。

import numpy as np
center, radius = 10, 5

c1 = np.zeros((center*2, center*2))
for h in range(center*2):
    for w in range(center*2):
        if (center-h)**2 + (center-w)**2 < radius**2:
            c1[h,w] = 1
print(c1)

c2 = np.zeros((center*2, center*2))
x = np.arange(c2.shape[0])
X, Y = np.meshgrid(x, x)
c2[(X - center)**2 + (Y - center)**2 < radius**2] = 1
print(c2)

print((c1 == c2).all())  # True