matlab：如何绘制多维数组

Question

假设我有 9 MxN 黑白图像，它们以某种方式相互关联（即某个事件的延时）。有什么方法可以在一个曲面图上显示所有这些图像？

假设 MxN 矩阵仅包含 0 和 1。假设图像仅包含黑色背景上的白线（即，如果该像素是线的一部分，则像素值 == 1，否则为 0）。假设图像以建议后续图像中的线的移动进程的方式排序。我希望能够看到这些图像的“侧视图”（或体积表示），它将显示特定线条在图像上移动时“雕刻出”的表面。

编码是在 MATLAB 中完成的。我查看了 plot （但它只执行 2D 绘图）和 surf，它执行 3D 绘图，但不适用于我的 MxNx9 图像矩阵。我也尝试过使用 contourslice 进行实验，但不确定要传递哪些参数。

谢谢！

玛丽亚

Answer 1

这些图像是在“空白”字段上具有简单特征的黑白图像，还是具有更密集信息的灰度图像？

我可以看到几种方法。

您可以使用 movie() 将一系列图像显示为动画。

对于稀疏、简单数据的静态视图，您可以将每个图像绘制为单个图中的单独图层，为每个图层提供不同的前景颜色，并使用 AlphaData 使背景透明，以便序列中的所有步骤都显示通过。颜色的梯度对应于图像序列中的位置。这是一个例子。

function plotImageSequence

% Made-up test data
nLayers = 9;
x = zeros(100,100,nLayers);
for i = 1:nLayers
    x(20+(3*i),:,i) = 1;
end

% Plot each image as a "layer", indicated by color
figure;
hold on;
for i = 1:nLayers
    layerData = x(:,:,i);
    alphaMask = layerData == 1;
    layerData(logical(layerData)) = i; % So each layer gets its own color
    image('CData',layerData,...
        'AlphaData',alphaMask,...
        'CDataMapping','scaled');
end
hold off

使用栅格数据直接显示一条“线”所形成的移动路径是很困难的，因为 Matlab 不知道两个后续图像中哪些“移动”像素彼此关联。您是否认为您没有图像中几何特征的基础矢量数据？ Plot3() 可能允许您显示它们的运动，以时间为 z 轴。或者您可以使用常规的plot()和一些手动操作来绘制几何特征中所有控制点或顶点的路径。

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编辑：这是一个变体，使用 patch() 将每个像素绘制为漂浮在图像序列中索引的 Z 级别空间中的小多边形。我认为这看起来更像是您要求的“表面”风格的图。您可以调整 FaceAlpha 属性以使密集的图更清晰。

function plotImageSequencePatch

% Made-up test data
nLayers = 6;
sz = [50 50];
img = zeros(sz(1),sz(2),nLayers);
for i = 1:nLayers
    img(20+(3*i),:,i) = 1;
end

% Plot each image as a "layer", indicated by color
% With each "pixel" as a separate patch
figure;
set(gca, 'XLim', [0 sz(1)]);
set(gca, 'YLim', [0 sz(2)]);
hold on;
for i = 1:nLayers
    layerData = img(:,:,i);
    [x,y] = find(layerData);  % X,Y of all pixels
    % Reshape in to patch outline
    x = x';
    y = y';
    patch_x = [x; x+1; x+1; x];
    patch_y = [y; y; y+1; y+1];
    patch_z = repmat(i, size(patch_x));

    patch(patch_x, patch_y, patch_z, i);
end
hold off