如何在matplotlib中读取输入图像并将其打印到数组中？

在数据可视化中，matplotlib是一个被广泛使用的库，它可以帮助我们实现各种形式的图像可视化。当我们需要将数字图像导入到matplotlib中时，我们需要一种方法将其打印到数组中。本文将介绍如何在matplotlib中读取输入图像并将其打印到数组中。

了解matplotlib库

使用matplotlib库的第一步是了解它的基础知识。Matplotlib是一个Python 2D绘图库，可将数据可视化为条形图、折线图、散点图和多样化的图像形式。Matplotlib包含了众多类和模块，我们在图像处理中常用的是pyplot和image模块。

pyplot模块

Pyplot是Matplotlib中最高层的模块，它为用户提供交互式绘图。使用它可以轻松地创建图像、绘制线条、添加标签和更改轴的属性等。在本文中，我们将使用它来显示数字图像。

image模块

image模块提供了各种类和函数来加载、保存和操作数字图像，包括读写图像文件、显示和保存图像。我们将使用该模块来加载图像并将其打印到数组中。

在matplotlib中读取图像

在开始之前，我们需要安装matplotlib库。

在终端窗口输入以下命令可以在Ubuntu或Debian系统中安装matplotlib：

sudo apt-get install python3-matplotlib

如果你使用其他的操作系统，你可以通过相关的命令来安装matplotlib库。

一旦安装了Matplotlib库，我们便可以简单地使用image模块来加载图像。

首先，我们需要导入image模块，然后使用matplotlib.image.imread()函数来读取图像。该函数将图像文件路径作为参数传递，并返回一个数组，该数组包含图像的像素值。

import matplotlib.image as mpimg

# 加载图像
img = mpimg.imread('test.jpg')

# 显示图像
plt.imshow(img)
plt.show()

上面的代码加载名为test.jpg的图像文件并将其显示在窗口中。如果你在使用该代码时遇到问题，请将图像文件路径替换为正确的路径。

我们也可以使用matplotlib.pyplot.imread()函数来加载图像，这个函数和matplotlib.image.imread()函数类似。下面是使用matplotlib.pyplot.imread()函数加载和显示图像的代码示例：

import matplotlib.pyplot as plt

# 加载图像
img = plt.imread('test.jpg')

# 显示图像
plt.imshow(img)
plt.show()

将图像打印到数组中

现在，我们已经了解了如何在matplotlib中加载图像。接下来，我们将介绍如何将读取的图像打印到一个数组中。

我们可以使用numpy数组处理数字图像。在Python中，NumPy是处理数字图像最常用的库之一。

为了将图像打印到数组中，我们需要导入numpy和image模块，然后使用numpy.asarray()函数将图像转换为数组。该函数的一个参数是图像数据，即我们从图像文件中读取的数组，另一个参数是dtype，默认为None。此外，我们还可以使用numpy.save()函数将数组保存到磁盘。

以下实例演示如何将数字图像打印到数组中：

import numpy as np
import matplotlib.image as mpimg

# 加载数字图像
img = mpimg.imread('test.jpg')

# 将数字图像转换为数组
arr = np.asarray(img)

# 将数组保存到磁盘
np.save('test.npy', arr)

上面的代码将test.jpg文件中的数字图像读入到变量img中，并将其转换为NumPy数组。最后，该代码将数组保存到名为test.npy的文件中。如果你想使用不同的名称和路径保存数组，请替换上述代码中的文件名和路径。

你也可以使用numpy.load()函数从磁盘中加载数组：

import numpy as np

# 从磁盘中加载数组
arr = np.load('test.npy')

# 显示数组
print(arr)

完整代码示例

以下是完整的代码示例，演示了如何将数字图像打印到数组中：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.image as mpimg

# 加载数字图像
img = mpimg.imread('test.jpg')

# 显示数字图像
plt.imshow(img)
plt.show()

# 将数字图像转换为数组
arr = np.asarray(img)

# 将数组保存到磁盘
np.save('test.npy', arr)

# 从磁盘中加载数组
arr = np.load('test.npy')

# 显示数组
print(arr)

在上述代码示例中，我们使用matplotlib.pyplot模块和matplotlib.image模块来显示和加载数字图像。然后，我们使用numpy模块将图像转换为数组，并将其保存到磁盘上。最后，我们使用numpy.load()函数从磁盘中加载数组，并将其打印出来。