python - 用 python 计算图像径向平均值的最佳方法是什么？

Question

我有一张方形图片，例如这张:

我想计算从位置 (0,0) 开始的每个半径的图像的一维平均值。我已经为此编写了一些代码，但首先即使是小图像也非常慢，其次我发现它背后的想法也存在一些问题。代码在这里:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import collections
from skimage import data

image = data.coins()
image = image[:,0:303]
print(image.shape)

projection = {}
total_count = {}

for x_i,x in enumerate(image):
    for y_i,y in enumerate(x):
        if round(np.sqrt(x_i**2+y_i**2),1) not in projection:
            projection[round(np.sqrt(x_i**2+y_i**2),1)] = y
            total_count[round(np.sqrt(x_i**2+y_i**2),1)] = 1
        elif np.sqrt(round(np.sqrt(x_i**2+y_i**2),1)) in projection:
            projection[round(np.sqrt(x_i**2+y_i**2),1)] += y
            total_count[round(np.sqrt(x_i ** 2 + y_i ** 2), 1)] += 1

od = collections.OrderedDict(sorted(projection.items()))
x, y = [],[]

for k, v in od.items():
    x.append(k)
    y.append(v/total_count[k])

plt.plot(x,y)
plt.xlabel('Radius from (0,0)')
plt.ylabel('Averaged pixel value')
plt.show()

代码的结果如下所示:

有没有人知道如何改进我的脚本？我也不知道为什么在某些情况下会出现一些平均值非常小的尖峰。我真的很感激一些提示。谢谢!

Answer 1

您可以通过创建半径 R 矩阵按半径过滤图像 并计算

image[(R >= r-.5) & (R < r+.5)].mean()

其中 r 是您感兴趣的半径。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from skimage import data

# get some image
image = data.coins()
image = image[:,0:303]

# create array of radii
x,y = np.meshgrid(np.arange(image.shape[1]),np.arange(image.shape[0]))
R = np.sqrt(x**2+y**2)

# calculate the mean
f = lambda r : image[(R >= r-.5) & (R < r+.5)].mean()
r  = np.linspace(1,302,num=302)
mean = np.vectorize(f)(r)

# plot it
fig,ax=plt.subplots()
ax.plot(r,mean)
plt.show()