使用matplotlib Python绘制图像序列

Question

我正在Python中实现kmeans聚类算法。我希望在每次迭代时绘制集群质量的状态（图像）。基本上，我有一个循环，在每次迭代时绘制一张图像，我想要动画化这个过程。我不知道我是否表达清楚了。目前我只是使用show()命令绘制图像，但然后我必须关闭它才能继续迭代。

那么，有没有一些方法可以动态显示每个步骤计算出的图像序列？

- blueSurfer

Answer 1

我尝试使用ion()方法，对于小量数据效果很好，但是如果您有大量图像或者图像流速度比较快，这个方法会非常缓慢。据我所知，ion()每次更改图形（包括轴和标签等）时都会重新绘制所有内容，这可能不是您想要的。

这个线程展示了更好的做法。

这里有一个我制作的简单示例展示如何实现：

import time
import numpy
import matplotlib.pyplot as plt


fig = plt.figure( 1 )
ax = fig.add_subplot( 111 )
ax.set_title("My Title")

im = ax.imshow( numpy.zeros( ( 256, 256, 3 ) ) ) # Blank starting image
fig.show()
im.axes.figure.canvas.draw()

tstart = time.time()
for a in xrange( 100 ):
  data = numpy.random.random( ( 256, 256, 3 ) ) # Random image to display
  ax.set_title( str( a ) )
  im.set_data( data )
  im.axes.figure.canvas.draw()

print ( 'FPS:', 100 / ( time.time() - tstart ) )

使用上述代码，我的机器可以达到约30帧每秒的速度。当我使用plt.ion()和ax.imshow(data)代替im.axes.figure.canvas.draw()和im.set_data(data)运行相同的内容时，我只能获得大约1帧每秒的速度。

- Brent

Answer 2

使用pause()函数。对于存储在video[t, x, y]中的一组图像，这会生成一个简单的动画：

import matplotlib.pyplot as plt
for i in range(video.shape[0]):
    plt.imshow(video[i,:,:])
    plt.pause(0.5)

- scrx2

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这只显示了循环中的最后一张图片。 - mcExchange

现在它可以工作了！我不得不添加%matplotlib qt，以便将Python绘图显示在外部窗口中。此答案也令人耳目一新地简洁。 - mcExchange

Answer 3

只需启用交互模式：

ion()
show()

它会起作用的。这有点奇怪。但请记住：在 Python 脚本的末尾，它将关闭窗口。您必须调用

ion()
show()

在脚本的结尾，如果你不想让窗口关闭。

- Dave Halter

Answer 4

我已经实现了一个图像序列可视化工具，可能会很有帮助。你可以在这里试用一下。

下面是一个绘制动态正弦波的示例。

import numpy as np

def redraw_fn(f, axes):
    amp = float(f) / 3000
    f0 = 3
    t = np.arange(0.0, 1.0, 0.001)
    s = amp * np.sin(2 * np.pi * f0 * t)
    if not redraw_fn.initialized:
        redraw_fn.l, = axes.plot(t, s, lw=2, color='red')
        redraw_fn.initialized = True
    else:
        redraw_fn.l.set_ydata(s)

redraw_fn.initialized = False

num_time_steps = 100
videofig(num_time_steps, redraw_fn)

- Bily