如何在mayavi中绘制彩色图像（imshow）

Question

可以用mayavi画一个有三个颜色通道的图像吗？根据mayavi的说明，mayavi.mlab.imshow 只能处理形状为 (n x m) 的图像。

Answer 1

在4.4.3版本中，表格功能被移除了

load_lut_from_file 这个功能在使用 imshow 时似乎没有按预期工作。只有直接在演员中设置颜色这个方法对我有效。

import pylab as pl
import numpy as np

from mayavi import mlab
from urllib import urlopen
from tvtk.api import tvtk

def test_mlab_imshowColor():
    """
    Test if mlab_imshowColor displays correctly by plotting the wikipedia png example image
    """
    #load a png with a scale 0->1 and four color channels (an extra alpha channel for transparency).
    url = 'http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/47/PNG_transparency_demonstration_1.png'
    im = pl.imread(urlopen(url), format='png') * 255

    colors = tvtk.UnsignedCharArray()
    colors.from_array(im.transpose((1,0,2)).reshape(-1, 4))
    m_image = mlab.imshow(np.ones(im.shape[:2]))
    m_image.actor.input.point_data.scalars = colors

    mlab.points3d([-200, 300, -200, 300],
                  [-200, 300, 200, -300],
                  [300, 300, 300, 300])

    mlab.draw()
    mlab.show()

if __name__ == "__main__":
    test_mlab_imshowColor()

Answer 2

方法

我需要使用mayavi的自定义颜色映射，可以参考这个链接：http://docs.enthought.com/mayavi/mayavi/auto/example_custom_colormap.html。

我制作了一个颜色映射，它包含了原始图像中所有的像素，排列成行，原始图像的格式是(n x m x 3)。我还加入了一个透明度通道，这样透明的PNG图片就能正确显示。接下来，我使用了一张灰度图像作为查找表，像素值作为索引，指向存储在颜色映射中的原始像素。我创建了一个imshow对象，并用查找表作为输入图像，同时把imshow对象的颜色映射替换成我自定义的颜色映射。

代码

这里有一些可以运行的代码和一个测试案例，供感兴趣的人参考。Pylab可以在除了测试案例的pl.imread(...)之外的地方都用Numpy替代（Pylab是Numpy的一个封装）。这段代码是在Windows 7上用Python2.7和Mayavi 4.3.0测试的。（不幸的是，我必须先修复Windows上的一个mayavi错误，具体可以查看这个链接：https://github.com/enthought/mayavi/pull/96/files。）

import pylab as pl
from mayavi import mlab

def mlab_imshowColor(im, alpha=255, **kwargs):
    """
    Plot a color image with mayavi.mlab.imshow.
    im is a ndarray with dim (n, m, 3) and scale (0->255]
    alpha is a single number or a ndarray with dim (n*m) and scale (0->255]
    **kwargs is passed onto mayavi.mlab.imshow(..., **kwargs)
    """
    try:
        alpha[0]
    except:
        alpha = pl.ones(im.shape[0] * im.shape[1]) * alpha
    if len(alpha.shape) != 1:
        alpha = alpha.flatten()

    # The lut is a Nx4 array, with the columns representing RGBA
    # (red, green, blue, alpha) coded with integers going from 0 to 255,
    # we create it by stacking all the pixles (r,g,b,alpha) as rows.
    myLut = pl.c_[im.reshape(-1, 3), alpha]
    myLutLookupArray = pl.arange(im.shape[0] * im.shape[1]).reshape(im.shape[0], im.shape[1])

    #We can display an color image by using mlab.imshow, a lut color list and a lut lookup table.
    theImshow = mlab.imshow(myLutLookupArray, colormap='binary', **kwargs) #temporary colormap
    theImshow.module_manager.scalar_lut_manager.lut.table = myLut
    mlab.draw()

    return theImshow

def test_mlab_imshowColor():
    """
    Test if mlab_imshowColor displays correctly by plotting the wikipedia png example image
    """

    #load a png with a scale 0->1 and four color channels (an extra alpha channel for transparency).
    from urllib import urlopen
    url = 'http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/47/PNG_transparency_demonstration_1.png'
    im = pl.imread(urlopen(url), format='png')
    im *= 255

    mlab_imshowColor(im[:, :, :3], im[:, :, -1])

    mlab.points3d([-200, 300, -200, 300],
                  [-200, 300, 200, -300],
                  [300, 300, 300, 300])
    mlab.show()

if __name__ == "__main__":
    test_mlab_imshowColor()

结果