使用 matplotlib 的 imshow 绘制具有相同颜色分配的多个图像

Question

我有多个图像（numpy 数组），其数据值对应于 N 个不同的 classes。每个图像不一定包含每个 class 的示例。例如，可能总共有 12 个不同的 classes (0:11)，但是，一张图像可能只包含 classes 1:9.

我想绘制每个图像，以便分配给每个 class 的颜色在所有图像中都相同。

我研究了几个答案： the accepted and popular answers didn't work across multiple images. here 似乎可行，但我真的很想使用颜色图 (from matplotlib import cm) 以免手动设置颜色。我还想要一种创建包含所有 classes.

的适当颜色条的方法

我试过的代码如下：

import numpy as np
from matplotlib import cm
import matplotlib.pyplot as plt

t1 = np.arange(9).reshape(3,3)
t2 = t1.copy()
t2[1,1] = 10
t3 = t2.copy()
t3[1,1] = 11

cmap = cm.get_cmap('tab20', 11)

fig, axs = plt.subplots(1,3)

axs[0].imshow(t1, cmap = cmap, vmin = 0, vmax = 11)
axs[1].imshow(t2, cmap = cmap, vmin = 0, vmax = 11)
axs[2].imshow(t3, cmap = cmap, vmin = 0, vmax = 11)

Answer 1

看起来 cm.get_cmap 需要调整以处理图像中所有可能的 categories/classes。以下代码有效：

import numpy as np
from matplotlib import cm
import matplotlib.pyplot as plt

t1 = np.arange(9).reshape(3,3)
t2 = t1.copy()
t2[1,1] = 10
t3 = t2.copy()
t3[1,1] = 11

cmap = cm.get_cmap('tab20', 12)

fig, axs = plt.subplots(1,3)

axs[0].imshow(t1, cmap = cmap, vmin = 0, vmax = 11)
axs[1].imshow(t2, cmap = cmap, vmin = 0, vmax = 11)
axs[2].imshow(t3, cmap = cmap, vmin = 0, vmax = 11)

Answer 2

为了将来参考，如果您想定义自己的颜色而不是预定义的 cmap，我前段时间专门为此创建了以下代码。

import matplotlib as mpl
from matplotlib import cm
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

C_p = 11 # Classes

colour_names = [ # Your predefined colours
    "blue",
    "red",
    "yellow",
    "orange",
    "black",
    "purple",
    "green",
    "turquoise",
    "grey",
    "maroon",
    "silver",
    "white"
]

colour_dict = { # Color mapping (class -> colour)
    i: mpl.colors.to_rgb(colour_names[i])
    for i in range(C_p + 1)
}

# Create a colormap (optional)
colours_rgb = [colour_dict[i] for i in range(C_p)]
colours = mpl.colors.ListedColormap(colours_rgb)

norm = mpl.colors.BoundaryNorm(np.arange(C_p + 1) - 0.5, C_p)

plt.figure() # If you only want to plot one
plt.imshow(t2, cmap=colours, norm=norm)
cb = plt.colorbar(ticks=np.arange(C_p))
plt.axis("off")

以您的 t1、t2 和 t3 为例：

fig, axs = plt.subplots(1,3)
axs[0].imshow(t1, cmap = colours, norm=norm)
axs[0].set_title("t1")
axs[0].axis('off')
axs[1].imshow(t2, cmap = colours, norm=norm)
axs[1].set_title("t2")
axs[1].axis('off')
im = axs[2].imshow(t3, cmap = colours, norm=norm)
axs[2].set_title("t3")
axs[2].axis('off')
p0 = axs[0].get_position().get_points().flatten()
p1 = axs[1].get_position().get_points().flatten()
p2 = axs[2].get_position().get_points().flatten()
ax_cbar = fig.add_axes([p0[0], 0.08, p2[0], 0.05])
plt.colorbar(im, cax=ax_cbar, ticks=np.arange(C_p), orientation='horizontal')
fig.tight_layout()

使用 matplotlib 的 imshow 绘制具有相同颜色分配的多个图像

Plot multiple images with identical color assignments using matplotlib's imshow

python

matplotlib

colormap

imshow

使用 matplotlib 的 imshow 绘制具有相同颜色分​​配的多个图像

Plot multiple images with identical color assignments using matplotlib's imshow

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使用 matplotlib 的 imshow 绘制具有相同颜色分配的多个图像