2、numpy 的使用

2.1 numpy 的创建：

（1）使用 np.array() 创建

使用 array() 创建一维数组

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

image.png

（2）使用array()创建二维数组

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

image.png

（3）数组和列表的区别是什么？

• 数组中存储的数据元素类型必须是统一类型
• 优先级：
  • 字符串 > 浮点数 > 整数

image.png

2.2 numpy 的使用

将外部的一张图片读取加载到numpy数组中，然后尝试改变数组元素的数值查看对原始图片的影响

（1）使 matplotlib.pyplot 创建

# 导入需要的模块
import matplotlib.pyplot as plt
img1 = plt.imread('1.jpg') # 返回的数组，数组中装载的就是图片内容
plt.imshow(img1) #将numpy数组进行可视化展示

image.png

（2）将图片数组的每一个元素减去100

img1 = img1 - 100  #将每一个数组元素都减去100
plt.imshow(img1)

image.png

会发现的各个像素点都发生的变化。

2.3 numpy的常用方法

（1）ones() 创建一个用1填充的数组

np.ones(shape=(3,4)) #创建一个3行4列的数组，用1填充

image.png

（2）linspace()一维的等差数列数组，num设置元素个数

np.linspace(0,100,num=21)  #一维的等差数列数组

image.png

（3）arange()创建等差数列，step设置步长

np.arange(10,20,step=2)  #创建一位的等差数列，一个10到20，步长为2的数组

image.png

（4）random.randint()创建随机数列

np.random.randint(0,100,size=(5,4)) #创建一个5行4列元素在0到100之间的随机数组

image.png

2.4 numpy 的常用属性

先创建一个numpy数组：

arr = np.random.randint(0,100,size=(5,4)) #创建一个5行4列元素在0到100之间的随机数组
arr 

image.png

（1）shape返回数组的形状

arr.shape #返回数组的形状

image.png

（2）ndim返回数组中的维度

arr.ndim #返回数组中的维度

image.png

（3）size返回数组的大小

arr.size #返回数组的大小

image.png

（4）dtype 返回数组的元素类型

arr.dtype #返回数组的元素类型

image.png

（5）type 返回数组的数据类型

type(arr) #数组的数据类型

image.png

（6）创建一个数组，指定数组元素类型为int32

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

image.png

（7）修改数组元素类型

arr.dtype = 'uint8'  #修改数组的元素类型
arr.dtype

image.png

2.5 numpy 切片操作

目标：

• 切片操作
  • 切出前两列的数据
  • 切出前两行的数据
  • 切出前两行的前两列数据
  • 数组数据反转
  • 练习：将一张图片上下左右进行反转操作
  • 练习：将图片进行指定区域的裁剪

（1）切出arr数组的前两行数据

arr[0:2]

image.png

（2）切出arr数组的前两列数据

arr[:,0:2]

image.png

（3）切出arr数组的前两行前两列数据

arr[0:2,0:2]

image.png

（4）先查看原数组，然后将原数组进行行倒置

arr

image.png

#将数组的行倒置
arr[::-1]

image.png

（5）将数组的列导致

arr[:,::-1]

image.png

（6）将所有元素倒置

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

image.png

（7）将一张图片进行左右反转

• 加载图片

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

image.png

• 查看图片数组形状，参数1：行数，参数2：列数，参数3：颜色。

img2.shape

image.png

• 查看图片数组的元素

img2

image.png

• 将图片左右进行反转

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

image.png

（8）对图片进行裁剪

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

image.png