使用 numpy 和 matplotlib 进行基本图像处理

Question

我只是在使用 numpy ndarray 数据结构和 matplotlib 测试有关图像处理的非常基本的东西，以显示图像。我用 np.zeros((n,m)) 函数创建了一个二维数组来存储我的像素，为了让事情变得简单，我只是在灰度中工作，所以我只需要一个值来表示我的像素。这是我的代码 sn-p：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

matrix= np.zeros((4,4))
print(matrix)
plt.matshow(matrix, cmap=plt.cm.gray) #plot matrix 

matrix+=128 #increase each pixel value by 128
print(matrix) #print the content of matrix
plt.matshow(matrix, cmap=plt.cm.gray) #plot matrix 

我对这段代码的期望是第一个图将是全黑的，因为每个“像素”的值都是 0，这里没有问题。然后我将像素从 0 增加到 128，所以第二个图应该是完全灰色的，但仍然是黑色的。就像没有执行任何操作但矩阵有效地发生了变化（从打印功能检查）。

所以我尝试“手动”修改一些像素：

matrix[0,0]=255
matrix[0,3]=255
matrix[3,0]=255
matrix[3,3]=255

plt.matshow(matrix, cmap=plt.cm.gray) #plot matrix 

现在 4 个像素是白色的。 我完全遗漏了一些方面，我认为这与 numpy 以及有关 ndarray 以及如何管理的一些内容有关。

有谁能解释一下为什么会这样？谢谢

Answer 1

默认情况下，颜色图的颜色映射到要绘制的数据的最小值和最大值。要覆盖它，请使用参数vmin 和vmax：

plt.matshow(matrix, cmap=plt.cm.gray, vmin=0, vmax=255)