python - 使用自定义颜色绘制 2d numpy 数组

Question

我有一个我想要绘制的 2d numpy 数组，这样我就可以看到每个类别在网格上的位置。矩阵 (mat) 看起来像这样:

156 138 156
1300 137 156
138 138 1300
137 137 137

我画的是这样的:

 plt.imshow(mat, cmap='tab20', interpolation='none')

但是，我想要自定义颜色。我有一个 csv，其中 id 对应于矩阵中的值:

id,R,G,B
156,200,200,200
138,170,255,245
137,208,130,40
1300,63,165,76

有没有办法让矩阵中的值与 csv 文件中的 R、G、B 值相对应？

编辑:有人要求澄清，但整个答案都被删除了。

每一行都有一个 ID 和一个 3 列，代表各自的 R、G 和 B 值。所以第一行有 ID 156(域特定代码)和 R 200、G 200 和 B 200(灰色)。

现在我有一个要绘制的二维矩阵，在值为 156 的每个坐标上，我希望该像素为灰色。与 ID 1300 相同，其中颜色 63、165 和 76 代表我想在矩阵中使用的绿色。

Answer 1

使用颜色图

原则上，具有 RGB 值的矩阵是某种颜色图。在 matplotlib 中使用颜色图来获取绘图的颜色是有意义的。使这变得有点复杂的是这些值没有很好地间隔。所以一个想法是首先将它们映射到从 0 开始的整数。然后从这些值创建一个颜色图并将其与 BoundaryNorm 一起使用允许有一个等距的颜色条。最后，可以将颜色条的标记标签设置回初始值。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.colors

a =np.array([[156, 138, 156],
             [1300, 137, 156],
             [138, 138, 1300],
             [137, 137, 137]])

ca = np.array([[156,200,200,200],
               [138,170,255,245],
               [137,208,130,40],
               [1300,63,165,76]])

u, ind = np.unique(a, return_inverse=True)
b = ind.reshape((a.shape))

colors = ca[ca[:,0].argsort()][:,1:]/255.
cmap = matplotlib.colors.ListedColormap(colors)
norm = matplotlib.colors.BoundaryNorm(np.arange(len(ca)+1)-0.5, len(ca))

plt.imshow(b, cmap=cmap, norm=norm)

cb = plt.colorbar(ticks=np.arange(len(ca)))
cb.ax.set_yticklabels(np.unique(ca[:,0]))

plt.show()

绘制 RGB 数组

您可以从您的数据创建一个 RGB 数组以直接绘制为 imshow。为此，您可以使用颜色数组中的颜色为原始数组编制索引，并重新调整生成的数组的形状，使其处于正确的形状以使用 imshow 绘制。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt


a =np.array([[156, 138, 156],
             [1300, 137, 156],
             [138, 138, 1300],
             [137, 137, 137]])

ca = np.array([[156,200,200,200],
               [138,170,255,245],
               [137,208,130,40],
               [1300,63,165,76]])

u, ind = np.unique(a, return_inverse=True)
c = ca[ca[:,0].argsort()][:,1:]/255.

b =  np.moveaxis(c[ind][:,:,np.newaxis],1,2).reshape((a.shape[0],a.shape[1],3))
plt.imshow(b)
plt.show()

结果与上面相同，但没有颜色条(因为这里没有要映射的数量)。