反转图像的 y 轴而不翻转图像

Question

我正在尝试使用 matplotlib 进行一些图像处理。然而，y 轴是自下而上递减的。我希望它自下而上增加而不颠倒图像

我有以下代码

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
img_path = '/path/to/image.tif'
img = plt.imread(img_path)
plt.imshow(img, cmap = 'gray')

它产生以下图像：

可以获取图片there

我试过plt.gca().invert_yaxis()没有成功

我该怎么办

Answer 1

imshow 的默认行为是将坐标系的原点放在上左角。这不同于绘制科学数据，例如两个实体 x 和 y 相互对照，其中原点，即对应于坐标 (0,0) 的点位于下左角，（正）x-axis向右延伸，（正）y-axis向上延伸。

后者只是科学惯例，尽管可以追溯到几个世纪前。可以说（虽然几乎不可能用历史证据来支持），x-axis 传统上对齐 left-to-right 因为这是许多语言中文本的书写方式，而 y-axis 则朝向顶部这就是人们凭直觉增加的方式——很像地形的高度。

另一方面，对于图像，现有约定植根于像素数据的内存布局以及在 canvas 上排列连续像素的方式：第一行从左到右 (按照与上面相同的逻辑），然后在下一行再次从左边开始，依此类推所有其他行，从上到下。就像页面上排列的单词一样 — 在从左到右书写的语言中，更普遍的是从上到下。

正是出于这个原因，您图像中的 y-axis 是按原样定向的。要使 y-values 自下而上增加，您可以调用选项 origin='lower' 以便按照科学惯例解释输入数据。但是，您随后还需要翻转图像的线条 上下颠倒 以便在屏幕上显示时，图像以其预期方向显示。那是因为以前图像加载到内存中时的第一行现在对应于最后 y-coordinate，即顶部的行。

底线（双关语并非无意），只需在上面的代码中调用 imshow 即可：

plt.imshow(np.flipud(img), cmap='gray', origin='lower')

为了进一步说明，这里有一个 self-contained 示例来演示该行为：

from imageio import imread
image = imread('https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons'
               '/thumb/6/6a/Mona_Lisa.jpg/158px-Mona_Lisa.jpg')

from matplotlib import pyplot
figure = pyplot.figure(tight_layout=True)
(axes1, axes2, axes3) = figure.subplots(nrows=1, ncols=3)

axes1.set_title("origin='upper'")
axes1.imshow(image)

axes2.set_title("origin='lower'")
axes2.imshow(image, origin='lower')

axes3.set_title("'lower' + flipped")
axes3.imshow(image[::-1], origin='lower')

pyplot.show()

该示例需要安装 ImageIO 才能检索示例图像。它的输出是：

（在示例代码中，我使用 image[::-1] 来翻转图像，而不是前面提到的等效语法 np.flipud(image)。所做的只是避免显式 import NumPy 的（如 np），即额外的一行代码。Im显然，NumPy 仍在做这项工作。）

类似问题：

Matplotlib inverted image
How to use "extent" in matplotlib.pyplot.imshow

反转图像的 y 轴而不翻转图像

Invert the y-axis of an image without flipping the image upside down

python

axis

image-processing

matplotlib