如何使用 3D 数组中的 image() 函数绘制 RGB 图像？答案

【问题标题】：How to plot an RGB image using the image() function from a 3D array?如何使用 3D 数组中的 image() 函数绘制 RGB 图像？
【发布时间】：2020-06-01 14:48:41
【问题描述】：

我有一个尺寸为 (28,28,3) 高度、宽度、深度的数组。每个深度都是 RGB 通道之一。值介于 0 和 1 之间。

我想使用 image() 函数来绘制图像。 z 参数是一个矩阵。如何将数组转换为矩阵以便能够绘图？

我的最终目标是制作类似于 this 的内容，但要使用彩色图像。

【问题讨论】：

标签： r image image-processing plot

【解决方案1】：

一种方法是使用rasterImage

set.seed(3)
data <- replicate(4,array(data = runif(28*28*3,0,1),
                          dim = c(28,28,3)), simplify = FALSE)

par(mfrow=c(2, 2), mar=c(0, 0, 3, 0))
sapply(seq_along(data), function(x){
  plot.new()
  rasterImage(data[[x]], xleft = 0, xright = 1,
            ytop = 0, ybottom = 1, interpolate = FALSE)
  title(paste0("Plot ",x))
})

【讨论】：

因为我想将几个图像绘制为网格并在每个图像上方添加标签。
好的，我添加了rasterImage 解决方案。

【解决方案2】：

graphics::image 的问题在于它不会将您的 3D 数组绘制为彩色图像。它将矩阵绘制为热图。

让我们来一张彩色图案的图像：

R <- matrix(rep(sin(seq(0, 2*pi, length.out = 31))^2, length.out = 900), nrow = 30)
G <- matrix(rep(cos(seq(0, 2*pi, length.out = 15))^2, length.out = 900), nrow = 30)
B <- matrix(rep(sin(seq(pi, 2*pi, length.out = 30))^2, length.out = 900), nrow = 30)

my_img <- c(R, G, B)
dim(my_img) <- c(30, 30, 3)

现在，如果我按照@IanCampbell 的建议使用raster 绘制此图，我会得到我想要的图像：

plot(raster::as.raster(my_img))

而如果我使用image 绘制一层（这里是红色通道），我会得到一张热图：

image(R)

如果您真的想要使用image，那么您必须对所有图层进行平均，但随后您会丢失颜色信息，但仍会得到一张热图：

image((R + B + G)/3)

所以底线是，如果您想绘制彩色图像，那么 image 不是您正在寻找的功能。有很多方法可以在单个 R 窗口中绘制多个彩色图像，因此说您必须使用 image 因为您需要绘制图像网格是不正确的。

例如：

grid.arrange(rasterGrob(my_img),   rasterGrob(1-my_img),
             rasterGrob(1-my_img), rasterGrob(my_img), ncol = 2)

【讨论】：

你的样本数据比我的好很多。我将把它留到以后。

【解决方案3】：

使用光栅包你可以做到

R <- matrix(rep(sin(seq(0, 2*pi, length.out = 31))^2, length.out = 900), nrow = 30)
G <- matrix(rep(cos(seq(0, 2*pi, length.out = 15))^2, length.out = 900), nrow = 30)
B <- matrix(rep(sin(seq(pi, 2*pi, length.out = 30))^2, length.out = 900), nrow = 30)

my_img <- c(R, G, B)
dim(my_img) <- c(30, 30, 3)

library(raster)
b <- brick(my_img)
crs(b) <- "+proj=tmerc"
plotRGB(b, scale=1)
# or
plotRGB(b, scale=1, interpolate=TRUE)

【讨论】：