如何在 MATLAB 中使用 2-D 掩码索引 3-D 矩阵？

Question

假设我有 D，一个 X×Y×Z 数据矩阵。我还有 M，一个 X×Y“掩蔽”矩阵。我的目标是当 M 中的 (Xi,Yi) 为 false 时，将 D 中的元素 (Xi,Yi,:) 设置为 NaN。

有什么办法可以避免在循环中这样做吗？我尝试使用 ind2sub，但失败了：

M = logical(round(rand(3,3))); % mask
D = randn(3,3,2); % data

% try getting x,y pairs of elements to be masked
[x,y] = ind2sub(size(M),find(M == 0));
D_masked = D;
D_masked(x,y,:) = NaN; % does not work!

% do it the old-fashioned way
D_masked = D;
for iX = 1:size(M,1)
    for iY = 1:size(M,2)
        if ~M(iX,iY), D_masked(iX,iY,:) = NaN; end
    end
end

我怀疑我在这里遗漏了一些明显的东西。 （：

Answer 1

您可以通过使用 REPMAT，使其与 D 大小相同。然后，索引消失：

D_masked = D;
D_masked(repmat(~M,[1 1 size(D,3)])) = NaN;

如果不希望复制掩码矩阵，还有另一种选择。您可以首先找到 M 等于 0 的一组线性索引，然后复制该组 size(D,3) 次，然后将每组索引移动一个倍数numel(M)，因此它在第三维中索引 D 的不同部分。我将使用 BSXFUN 来说明这一点：

D_masked = D;
index = bsxfun(@plus,find(~M),(0:(size(D,3)-1)).*numel(M));
D_masked(index) = NaN;

Answer 2

Reshape基本上是免费的，您可以在这里使用它来获得有效的解决方案。将整体简化为二维问题。

sz=size(D);
D=reshape(D,[],sz(3)); %reshape to 2d
D(isnan(M(:)),:)=nan; %perform the operation on the 2d matrix
D=reshape(D,sz); %reshape back to 3d

Answer 3

我的 Matlab 有点生疏，但我认为逻辑索引应该可以工作：（

D_masked = D;
D_masked[ M ] = NaN;

可能可以将其与 rhs 上的条件表达式组合成一个语句......）