通过 matlab/octave 中的二维索引访问 3 维矩阵

Question

我有一个 3 维矩阵（第 3 维表示 M x N 灰度图像的多个副本）。

我取图像中每个像素的最大值，得到一个 max_val 和 max_ix 矩阵 (2x2)。

我想通过 max_ix 值引用原始 test 矩阵。

示例：my_max_val = test(max_ix,:) 应等于：

     5     1
     1     1

显然我可以在这个简化的示例中使用 max_val，但不能在实际用例中使用。我正在改变 max_ix，所以我需要通过我创建的新索引值（未在此简化示例中描述）来引用原始 3 维矩阵。

>> test

test(:,:,1) =

     1     1
     1     1


test(:,:,2) =

     1     1
     1     1


test(:,:,3) =

     5     1
     1     1


test(:,:,4) =

     1     1
     1     1

>> [max_val, max_ix] = max(test, [], 3)

max_val =

     5     1
     1     1


max_ix =

     3     1
     1     1

如何仅从 test 和 max_ix 重新创建 max_val？

Answer 1

这是一种方法。

%// Generate matrix test
test = randi(50,4,4,4);

%// Get maximum value and indices
[max_val, max_ix] = max(test, [], 3);

%// We don't know the size in general so this is the Cartesian product
[y, x] = meshgrid(1:size(test, 1), 1:size(test,2));

%// sub2ind provide the single value indices for a matrix of size(test) 
%// at positions [x(:), y(:), max_ix(:)] and reshape brings it back to the correct shape
max_val2 = reshape(test(sub2ind(size(test), x(:) , y(:), max_ix(:))), size(x));

Answer 2

一种方法-

%// Get size of 3D input array
[m,n,~] = size(test);     

%// Calculate 2D starting, offset & finally actual indices array
start_idx = bsxfun(@plus,[1:m]',[0:n-1]*m);  %//'
offset_idx = m*n*(max_ix-1);
actual_idx = start_idx + offset_idx;

%// Index into 3D input array to extract specific elements, for desired output
max_val = test(actual_idx)

因此，如果您喜欢 compact 代码 -

，则基本上为我们提供了一个双线解决方案

[m,n,~] = size(test);     
max_val = test( bsxfun(@plus,[1:m]',[0:n-1]*m) + m*n*(max_ix-1) )

请注意 bsxfun(@plus,[1:m]',[0:n-1]*m) 可以替换为 reshape(1:m*n,m,n)。

样本运行

输入：

test(:,:,1) =
    12    66    75    98
    65    75    24    87
    33    59    74     9
test(:,:,2) =
    37    60    21    21
    37    79     9    39
    69    37    78    56
test(:,:,3) =
    23    16    30    10
    65    79    24    41
    49    11    54    11
test(:,:,4) =
    12    61    70    66
    79    97    76    11
    30    44    44    94
max_ix =
     1     2     2     2
     2     4     1     2
     4     2     3     3

输出：

max_val =
    12    60    21    21
    37    97    24    39
    30    37    54    11

通过 matlab/octave 中的二维索引访问 3 维矩阵

Accessing 3-dimensional matrix by a 2-dimensional index in matlab/octave

matlab

matrix

octave