为每个numpy.array元素添加维度

Question

我正在尝试把一个numpy数组中的每个元素都变成一个数组（比如，把灰度图像当作彩色图像来处理）。换句话说：

>>> my_ar = numpy.array((0,5,10))
[0, 5, 10]
>>> transformed = my_fun(my_ar)  # In reality, my_fun() would do something more useful
array([
      [ 0,  0, 0], 
      [ 5, 10, 15], 
      [10, 20, 30]])
>>> transformed.shape
(3, 3)

我试过：

def my_fun_e(val):
    return numpy.array((val, val*2, val*3))

my_fun = numpy.frompyfunc(my_fun_e, 1, 3)

但得到的是：

my_fun(my_ar)
(array([[0 0 0], [ 5 10 15], [10 20 30]], dtype=object), array([None, None, None], dtype=object), array([None, None, None], dtype=object))

我还试过：

my_fun = numpy.frompyfunc(my_fun_e, 1, 1)

但得到的是：

>>> my_fun(my_ar)
array([[0 0 0], [ 5 10 15], [10 20 30]], dtype=object)

这离我想要的结果很接近，但还是不太对——我得到的是一个对象数组，而不是整数数组。

更新 3！ 好吧。我意识到之前我的例子太简单了——我不仅想在第三个维度上复制我的数据，我还想同时对它进行转换。也许这样更清楚了？

Answer 1

我建议：

 numpy.resize(my_ar, (3,3)).transpose()

当然，你可以根据需要调整形状，比如 (my_ar.shape[0],)*2 或者其他的。

Answer 2

你知道numpy.dstack吗？它能满足你的需求吗？前两个索引和原来的数组是一样的，而新增的第三个索引代表“深度”。

>>> import numpy as N
>>> a = N.array([[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]])
>>> a
array([[1, 2, 3],
       [4, 5, 6],
       [7, 8, 9]])
>>> b = N.dstack((a,a,a))
>>> b
array([[[1, 1, 1],
        [2, 2, 2],
        [3, 3, 3]],

       [[4, 4, 4],
        [5, 5, 5],
        [6, 6, 6]],

       [[7, 7, 7],
        [8, 8, 8],
        [9, 9, 9]]])
>>> b[1,1]
array([5, 5, 5])

Answer 3

使用map函数可以把你的转换函数应用到my_ar中的每一个元素上：

import numpy

my_ar = numpy.array((0,5,10))
print my_ar

transformed = numpy.array(map(lambda x:numpy.array((x,x*2,x*3)), my_ar))
print transformed

print transformed.shape