python - 将 numpy 数组绘制到 QWidget 中时出现问题

Question

我正在尝试编写一个能够显示 2D numpy 数组图像的预览小部件。 该小部件具有固定大小(正方形)，但图像可以具有任何形状。

它似乎适用于某些图像形状，但对于其他形状它显示无意义，而对于其他一些形状它会崩溃而没有任何错误消息。

您在我的代码中看到明显的错误吗？

from silx.gui import qt
import numpy


GRAY_COLORTABLE = []
for i in range(256):
    GRAY_COLORTABLE.append(qt.qRgb(i, i, i))


class PreviewImageWidget(qt.QWidget):
    """Preview image"""
    def __init__(self, parent=None):
        super().__init__(parent)
        self.pixmap = qt.QPixmap()
        self.setFixedSize(350, 350)

    def paintEvent(self, event):
        painter = qt.QPainter(self)
        painter.drawPixmap(self.rect(), self.pixmap)

    def setImage(self, img_array):
        # TODO : adjust colortable to actual dtype (autoscale to min - max ??)
        if img_array is None:
            self.pixmap = qt.QPixmap()
        else:
            if img_array.dtype != numpy.uint8:
                max_value = img_array.max()
                img_array = 256. / max_value * img_array
                img_array = img_array.astype(numpy.uint8)

            # binary images are of dtype uint8
            if img_array.max() == 1:
                img_array = img_array * 255
            image = qt.QImage(img_array,
                              img_array.shape[1], img_array.shape[0],
                              qt.QImage.Format_Indexed8)
            image.setColorTable(GRAY_COLORTABLE)
            self.pixmap = qt.QPixmap.fromImage(image)

        self.update()

if __name__ == '__main__':

    app = qt.QApplication([])
    allPreviewWidgets = []

    for sh in [(610, 500), (450, 700), (550, 600),
               (500, 500), (510, 500), (500, 520)]:
        img_array = numpy.zeros(sh, dtype=numpy.uint8)
        img_array[200:350, 250:300] = 1

        previewWidget = PreviewImageWidget()
        previewWidget.setWindowTitle(str(img_array.shape))
        previewWidget.show()
        previewWidget.setImage(img_array)
        allPreviewWidgets.append(previewWidget)

    app.exec_()

几乎正方形的形状不起作用。矩形的效果很好。 在QPainter的文档中，它说:

Note: The image is scaled to fit the rectangle, if both the image and rectangle size disagree.

导致程序崩溃的形状示例:(2000, 500)

编辑:这是另一个示例，显示了没有 QPainter 且没有调整像素图大小的相同问题。我认为这将问题范围缩小到 QImage 如何解码 numpy 数组的问题。

from silx.gui import qt
import numpy

GRAY_COLORTABLE = []
for i in range(256):
    GRAY_COLORTABLE.append(qt.qRgb(i, i, i))


def array2qpixmap(img_array):
    if img_array.max() == 1:
        img_array = img_array * 255
    image = qt.QImage(img_array.astype(numpy.uint8),
                      img_array.shape[1], img_array.shape[0],
                      qt.QImage.Format_Indexed8)
    image.setColorTable(GRAY_COLORTABLE)
    return qt.QPixmap.fromImage(image)


if __name__ == '__main__':

    app = qt.QApplication([])
    labels = []

    for sh in [(610, 500), (450, 700), (550, 600),
               (500, 500), (510, 500), (200, 520)]:
        img_array = numpy.zeros(sh, dtype=numpy.uint8)
        img_array[200:350, 250:300] = 1

        lab = qt.QLabel()
        lab.setFixedSize(700, 700)
        lab.setWindowTitle(str(sh))
        lab.show()
        lab.setPixmap(array2qpixmap(img_array))
        labels.append(lab)

    app.exec_()

Answer 1

我只能在第二种情况下重现问题，我发现问题出在内存上，因为您在所有转换中使用相同的对象，在某些情况下内存被消除，解决方案就是复制数据:

from PySide2 import QtCore, QtGui, QtWidgets
import numpy

GRAY_COLORTABLE = []
for i in range(256):
    GRAY_COLORTABLE.append(QtGui.qRgb(i, i, i))


def array2qpixmap(img_array):
    height, width = img_array.shape
    bytesPerLine, _ = img_array.strides
    image = QtGui.QImage(
        img_array.data.tobytes(),
        width,
        height,
        bytesPerLine,
        QtGui.QImage.Format_Indexed8,
    )
    image.setColorTable(GRAY_COLORTABLE)
    return QtGui.QPixmap.fromImage(image.copy())


if __name__ == "__main__":

    app = QtWidgets.QApplication([])
    labels = []

    for sh in [
        (610, 500),
        (450, 700),
        (550, 600),
        (500, 500),
        (510, 500),
        (200, 520),
    ]:
        img_array = numpy.zeros(sh, dtype=numpy.uint8)
        img_array[200:350, 250:300] = 255
        lab = QtWidgets.QLabel()
        lab.resize(700, 700)
        lab.setWindowTitle(str(sh))
        lab.show()
        lab.setPixmap(array2qpixmap(img_array.copy()))
        labels.append(lab)

    app.exec_()