Numpy: изменить 2D-массив в массиве матричных блоков [duplicate]

Мне кажется, что это задача для numpy.split или некоторого варианта.

eg

a = np.arange(30).reshape([5,6])  #a.shape = (5,6)
a1 = np.split(a,3,axis=1) 
#'a1' is a list of 3 arrays of shape (5,2)
a2 = np.split(a, [2,4])
#'a2' is a list of three arrays of shape (2,5), (2,5), (1,5)

Если у вас есть NxN образ, который вы можете создать, например, список из 2 NxN / 2 субимагов, а затем разделите их вдоль другой оси.

numpy.hsplit и numpy.vsplit также доступны.

Есть несколько других ответов, которые уже хорошо подходят для вашего конкретного случая, но ваш вопрос вызвал мой интерес к возможности использования эффективного с точки зрения памяти решения до максимального количества измерений, поддерживаемых numpy, и я закончил проведя большую часть дня, придумав возможный метод. (Сам метод относительно прост, просто я до сих пор не использовал большинство действительно причудливых функций, поддерживаемых numpy, поэтому большую часть времени проводили исследования, чтобы узнать, что имелось у numpy, и сколько он мог сделать, чтобы я сделал 't должен это сделать.)

def blockgen(array, bpa):
    """Creates a generator that yields multidimensional blocks from the given
array(_like); bpa is an array_like consisting of the number of blocks per axis
(minimum of 1, must be a divisor of the corresponding axis size of array). As
the blocks are selected using normal numpy slicing, they will be views rather
than copies; this is good for very large multidimensional arrays that are being
blocked, and for very large blocks, but it also means that the result must be
copied if it is to be modified (unless modifying the original data as well is
intended)."""
    bpa = np.asarray(bpa) # in case bpa wasn't already an ndarray

    # parameter checking
    if array.ndim != bpa.size:         # bpa doesn't match array dimensionality
        raise ValueError("Size of bpa must be equal to the array dimensionality.")
    if (bpa.dtype != np.int            # bpa must be all integers
        or (bpa < 1).any()             # all values in bpa must be >= 1
        or (array.shape % bpa).any()): # % != 0 means not evenly divisible
        raise ValueError("bpa ({0}) must consist of nonzero positive integers "
                         "that evenly divide the corresponding array axis "
                         "size".format(bpa))


    # generate block edge indices
    rgen = (np.r_[:array.shape[i]+1:array.shape[i]//blk_n]
            for i, blk_n in enumerate(bpa))

    # build slice sequences for each axis (unfortunately broadcasting
    # can't be used to make the items easy to operate over
    c = [[np.s_[i:j] for i, j in zip(r[:-1], r[1:])] for r in rgen]

    # Now to get the blocks; this is slightly less efficient than it could be
    # because numpy doesn't like jagged arrays and I didn't feel like writing
    # a ufunc for it.
    for idxs in np.ndindex(*bpa):
        blockbounds = tuple(c[j][idxs[j]] for j in range(bpa.size))

        yield array[blockbounds]

Вот решение, основанное на ответе unutbu, который обрабатывает случай, когда матрица не может быть разделена поровну. В этом случае он будет изменять размер матрицы до использования некоторой интерполяции. Для этого вам нужен OpenCV. Обратите внимание, что мне пришлось поменять местами ncols и nrows, чтобы они работали, не понял почему.

import numpy as np
import cv2
import math 

def blockshaped(arr, r_nbrs, c_nbrs, interp=cv2.INTER_LINEAR):
    """
    arr      a 2D array, typically an image
    r_nbrs   numbers of rows
    r_cols   numbers of cols
    """

    arr_h, arr_w = arr.shape

    size_w = int( math.floor(arr_w // c_nbrs) * c_nbrs )
    size_h = int( math.floor(arr_h // r_nbrs) * r_nbrs )

    if size_w != arr_w or size_h != arr_h:
        arr = cv2.resize(arr, (size_w, size_h), interpolation=interp)

    nrows = int(size_w // r_nbrs)
    ncols = int(size_h // c_nbrs)

    return (arr.reshape(r_nbrs, ncols, -1, nrows) 
               .swapaxes(1,2)
               .reshape(-1, ncols, nrows))

На данный момент это просто работает, когда большой массив 2d можно отлично нарезать на субмарины одинакового размера.

Ниже перечислены фрагменты

a ->array([[ 0,  1,  2,  3,  4,  5],
           [ 6,  7,  8,  9, 10, 11],
           [12, 13, 14, 15, 16, 17],
           [18, 19, 20, 21, 22, 23]])

в этот

block_array->
    array([[[ 0,  1,  2],
            [ 6,  7,  8]],

           [[ 3,  4,  5],
            [ 9, 10, 11]],

           [[12, 13, 14],
            [18, 19, 20]],

           [[15, 16, 17],
            [21, 22, 23]]])

p ang q определить размер блока

Код

a = arange(24)
a = a.reshape((4,6))
m = a.shape[0]  #image row size
n = a.shape[1]  #image column size

p = 2     #block row size
q = 3     #block column size

block_array = []
previous_row = 0
for row_block in range(blocks_per_row):
    previous_row = row_block * p   
    previous_column = 0
    for column_block in range(blocks_per_column):
        previous_column = column_block * q
        block = a[previous_row:previous_row+p,previous_column:previous_column+q]
        block_array.append(block)

block_array = array(block_array)

Если вы хотите решение, которое также обрабатывает случаи, когда матрица не разделена поровну, вы можете использовать это:

from operator import add
half_split = np.array_split(input, 2)

res = map(lambda x: np.array_split(x, 2, axis=1), half_split)
res = reduce(add, res)