如何在numpy数组中解析模式？

Question

请原谅这个奇怪的标题,我真的不能想到一个合适的措辞.

说我有一个像这样的数组:

arr = [[0 1 1 1 1 1 1 1 0],
       [0 0 1 1 1 1 1 0 0],
       [0 0 0 1 1 1 0 0 0],
       [0 0 0 0 1 0 0 0 0],
       [0 0 0 0 0 0 0 0 0]]

我正在寻找"蚀刻" 1触摸0s的s,这将导致:

arr = [[0 0 1 1 1 1 1 0 0],
       [0 0 0 1 1 1 0 0 0],
       [0 0 0 0 1 0 0 0 0],
       [0 0 0 0 0 0 0 0 0],
       [0 0 0 0 0 0 0 0 0]] .

我已尝试了一些类似的东西,np.roll但似乎效率低(并且具有边缘效果).这样做有一个很好的简短方法吗？

Answer 1

这里可以使用Morpholocial侵蚀.

形态侵蚀将(i,j)处的像素设置为以(i,j)为中心的邻域中的所有像素的最小值.资源

data
Out[39]: 
array([[0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0],
       [0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]])

structure
Out[40]: 
array([[0, 1, 0],
       [1, 1, 1],
       [0, 1, 0]])

eroded = binary_erosion(data, structure, border_value=1).astype(int)

eroded
Out[42]: 
array([[0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]])

Answer 2

考虑使用十字形内核进行卷积.

import numpy as np
from scipy.signal import convolve2d
kernel = np.array([[0,1,0], [1,1,1], [0,1,0]])
mask = convolve2d(arr, kernel, boundary='symm', mode='same')
arr[mask!=5] = 0

此方法适用于所有输入:

In [143]: D = np.random.random_integers(0,1, (5,5))

In [144]: D2 = D.copy()

In [145]: mask = convolve2d(D, kernel, boundary='symm', mode='same')

In [146]: D2[mask!=5] = 0

In [147]: binary_erosion(D, kernel2, border_value=1).astype(int)
Out[147]: 
array([[0, 1, 0, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0]])

In [148]: D2
Out[148]: 
array([[0, 0, 0, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0]])

In [149]: D
Out[149]: 
array([[1, 0, 1, 1, 1],
       [0, 1, 0, 1, 0],
       [0, 1, 0, 1, 0],
       [0, 0, 1, 1, 0],
       [1, 0, 1, 0, 0]])
In [150]: kernel
Out[150]: 
array([[0, 1, 0],
       [1, 1, 1],
       [0, 1, 0]])

In [151]: kernel2
Out[151]: 
array([[0, 1, 0],
       [1, 0, 1],
       [0, 1, 0]])

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