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来源:逐梦er https://zhumenger.blog.csdn.net/article/details/106530281
使用起来极为简单。 以渐进、交互式方式实现数据可视化。 表达式和文本使用LaTeX排版。 对图像元素控制力强。 可输出PNG、PDF、SVG和EPS等多种格式。
安装
conda install matplotlib
pip install matplotlib
Scripting (脚本)层。 Artist (表现)层。 Backend (后端)层。
一、matplotlib的基本用法
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
x = np.linspace(-np.pi, np.pi, 30) # 在区间内生成30个等差数
y = np.sin(x)
print('x = ', x)
print('y = ', y)
x = [-3.14159265 -2.92493109 -2.70826953 -2.49160797 -2.2749464 -2.05828484
-1.84162328 -1.62496172 -1.40830016 -1.19163859 -0.97497703 -0.75831547
-0.54165391 -0.32499234 -0.10833078 0.10833078 0.32499234 0.54165391
0.75831547 0.97497703 1.19163859 1.40830016 1.62496172 1.84162328
2.05828484 2.2749464 2.49160797 2.70826953 2.92493109 3.14159265]
y = [-1.22464680e-16 -2.14970440e-01 -4.19889102e-01 -6.05174215e-01
-7.62162055e-01 -8.83512044e-01 -9.63549993e-01 -9.98533414e-01
-9.86826523e-01 -9.28976720e-01 -8.27688998e-01 -6.87699459e-01
-5.15553857e-01 -3.19301530e-01 -1.08119018e-01 1.08119018e-01
3.19301530e-01 5.15553857e-01 6.87699459e-01 8.27688998e-01
9.28976720e-01 9.86826523e-01 9.98533414e-01 9.63549993e-01
8.83512044e-01 7.62162055e-01 6.05174215e-01 4.19889102e-01
2.14970440e-01 1.22464680e-16]
画一条曲线
plt.figure() # 创建一个新的窗口
plt.plot(x, y) # 画一个x与y相关的曲线
plt.show()# 显示图像
画多条曲线以及添加坐标轴和标签
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
x = np.linspace(-np.pi, np.pi, 100) # 在区间内生成21个等差数
y = np.sin(x)
linear_y = 0.2 * x + 0.1
plt.figure(figsize = (8, 6)) # 自定义窗口的大小
plt.plot(x, y)
plt.plot(x, linear_y, color = "red", linestyle = '--') # 自定义颜色和表示方式
plt.title('y = sin(x) and y = 0.2x + 0.1') # 定义该曲线的标题
plt.xlabel('x') # 定义横轴标签
plt.ylabel('y') # 定义纵轴标签
plt.show()
指定坐标范围 and 设置坐标轴刻度
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
x = np.linspace(-np.pi, np.pi, 100) # 在区间内生成21个等差数
y = np.sin(x)
linear_y = 0.2 * x + 0.1
plt.figure(figsize = (8, 6)) # 自定义窗口的大小
plt.plot(x, y)
plt.plot(x, linear_y, color = "red", linestyle = '--') # 自定义颜色和表示方式
plt.title('y = sin(x) and y = 0.2x + 0.1') # 定义该曲线的标题
plt.xlabel('x') # 定义横轴标签
plt.ylabel('y') # 定义纵轴标签
plt.xlim(-np.pi, np.pi)
plt.ylim(-1, 1)
# 重新设置x轴的刻度
# plt.xticks(np.linspace(-np.pi, np.pi, 5))
x_value_range = np.linspace(-np.pi, np.pi, 5)
x_value_strs = [r'$\pi$', r'$-\frac{\pi}{2}$', r'$0$', r'$\frac{\pi}{2}$', r'$\pi$']
plt.xticks(x_value_range, x_value_strs)
plt.show() # 显示图像
定义原点在中心的坐标轴
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
x = np.linspace(-np.pi, np.pi, 100)
y = np.sin(x)
linear_y = 0.2 * x + 0.1
plt.figure(figsize = (8, 6))
plt.plot(x, y)
plt.plot(x, linear_y, color = "red", linestyle = '--')
plt.title('y = sin(x) and y = 0.2x + 0.1')
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('y')
plt.xlim(-np.pi, np.pi)
plt.ylim(-1, 1)
# plt.xticks(np.linspace(-np.pi, np.pi, 5))
x_value_range = np.linspace(-np.pi, np.pi, 5)
x_value_strs = [r'$\pi$', r'$-\frac{\pi}{2}$', r'$0$', r'$\frac{\pi}{2}$', r'$\pi$']
plt.xticks(x_value_range, x_value_strs)
ax = plt.gca() # 获取坐标轴
ax.spines['right'].set_color('none') # 隐藏上方和右方的坐标轴
ax.spines['top'].set_color('none')
# 设置左方和下方坐标轴的位置
ax.spines['bottom'].set_position(('data', 0)) # 将下方的坐标轴设置到y = 0的位置
ax.spines['left'].set_position(('data', 0)) # 将左方的坐标轴设置到 x = 0 的位置
plt.show() # 显示图像
legend图例
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
x = np.linspace(-np.pi, np.pi, 100)
y = np.sin(x)
linear_y = 0.2 * x + 0.1
plt.figure(figsize = (8, 6))
# 为曲线加上标签
plt.plot(x, y, label = "y = sin(x)")
plt.plot(x, linear_y, color = "red", linestyle = '--', label = 'y = 0.2x + 0.1')
plt.title('y = sin(x) and y = 0.2x + 0.1')
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('y')
plt.xlim(-np.pi, np.pi)
plt.ylim(-1, 1)
# plt.xticks(np.linspace(-np.pi, np.pi, 5))
x_value_range = np.linspace(-np.pi, np.pi, 5)
x_value_strs = [r'$\pi$', r'$-\frac{\pi}{2}$', r'$0$', r'$\frac{\pi}{2}$', r'$\pi$']
plt.xticks(x_value_range, x_value_strs)
ax = plt.gca()
ax.spines['right'].set_color('none')
ax.spines['top'].set_color('none')
ax.spines['bottom'].set_position(('data', 0))
ax.spines['left'].set_position(('data', 0))
# 将曲线的信息标识出来
plt.legend(loc = 'lower right', fontsize = 12)
plt.show()
二、柱状图
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
plt.figure(figsize = (16, 12))
x = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8])
y = np.array([3, 5, 7, 6, 2, 6, 10, 15])
plt.plot(x, y, 'r', lw = 5) # 指定线的颜色和宽度
x = np.array([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8])
y = np.array([13, 25, 17, 36, 21, 16, 10, 15])
plt.bar(x, y, 0.2, alpha = 1, color='b') # 生成柱状图,指明图的宽度,透明度和颜色
plt.show()
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
plt.figure(figsize = (16, 12))
n = 12
x = np.arange(n)
y1 = (1 - x / float(n)) * np.random.uniform(0.5, 1.0, n)
y2 = (1 - x / float(n)) * np.random.uniform(0.5, 1.0, n)
plt.bar(x, +y1, facecolor = '#9999ff', edgecolor = 'white')
plt.bar(x, -y2, facecolor = '#ff9999', edgecolor = 'white')
plt.xlim(-0.5, n)
plt.xticks(())
plt.ylim(-1.25, 1.25)
plt.yticks(())
for x1, y in zip(x, y2):
plt.text(x1, -y - 0.05, '%.2f' % y, ha = 'center', va = 'top')
for x1, y in zip(x, y1):
plt.text(x1, y + 0.05, '%.2f' % y, ha = 'center', va = 'bottom')
plt.show()
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
N = 50
x = np.random.rand(N)
y = np.random.rand(N)
colors = np.random.rand(N)
area = np.pi * (15 * np.random.rand(N))**2
plt.scatter(x, y, s = area,c = colors, alpha = 0.8)
plt.show()
四、等高线图
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
def f(x, y):
return (1 - x / 2 + x ** 5 + y ** 3) * np.exp(-x ** 2 - y ** 2)
n = 256
x = np.linspace(-3, 3, n)
y = np.linspace(-3, 3, n)
X, Y = np.meshgrid(x, y) # 生成网格坐标 将x轴与y轴正方形区域的点全部获取
line_num = 10 # 等高线的数量
plt.figure(figsize = (16, 12))
#contour 生成等高线的函数
#前俩个参数表示点的坐标,第三个参数表示等成等高线的函数,第四个参数表示生成多少个等高线
C = plt.contour(X, Y, f(X, Y), line_num, colors = 'black', linewidths = 0.5) # 设置颜色和线段的宽度
plt.clabel(C, inline = True, fontsize = 12) # 得到每条等高线确切的值
# 填充颜色, cmap 表示以什么方式填充,hot表示填充热量的颜色
plt.contourf(X, Y, f(X, Y), line_num, alpha = 0.75, cmap = plt.cm.hot)
plt.show()
五、处理图片
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.image as mpimg # 导入处理图片的库
import matplotlib.cm as cm # 导入处理颜色的库colormap
plt.figure(figsize = (16, 12))
img = mpimg.imread('image/fuli.jpg')# 读取图片
print(img) # numpy数据
print(img.shape) #
plt.imshow(img, cmap = 'hot')
plt.colorbar() # 得到颜色多对应的数值
plt.show()
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[ ]]]
(728, 516, 3)
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.cm as cm # 导入处理颜色的库colormap
import numpy as np
size = 8
# 得到一个8*8数值在(0, 1)之间的矩阵
a = np.linspace(0, 1, size ** 2).reshape(size, size)
plt.figure(figsize = (16, 12))
plt.imshow(a)
plt.show()
六、3D图
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D # 导入Axes3D对象
fig = plt.figure(figsize = (16, 12))
ax = fig.add_subplot(111, projection = '3d') # 得到3d图像
x = np.arange(-4, 4, 0.25)
y = np.arange(-4, 4, 0.25)
X, Y = np.meshgrid(x, y) # 生成网格
Z = np.sqrt(X ** 2 + Y ** 2)
# 画曲面图 # 行和列对应的跨度 # 设置颜色
ax.plot_surface(X, Y, Z, rstride = 1, cstride = 1, cmap = plt.get_cmap('rainbow'))
plt.show()
下载1:Pytoch常用函数手册 在「深度学习爱好者」公众号后台回复:Pytorch常用函数手册,即可下载全网第一份Pytorch常用函数手册,涵盖Tensors介绍、基础函数介绍、数据处理函数、优化函数、CUDA编程、多线程处理等十四章章内容。 下载2:Python视觉实战项目52讲 在「小白学视觉」公众号后台回复:Python视觉实战项目,即可下载包括图像分割、口罩检测、车道线检测、车辆计数、添加眼线、车牌识别、字符识别、情绪检测、文本内容提取、面部识别等31个视觉实战项目,助力快速学校计算机视觉。 交流群 欢迎加入公众号读者群一起和同行交流,目前有SLAM、三维视觉驶、计算摄影、检测、分割、识别、医学影像、GAN、算法竞赛等微信群(以后会逐渐细分),请扫描下面微信号加群,备注:”昵称+学校/公司+研究方向“,例如:”张三 + 上海交大 + 视觉SLAM“。请按照格式备注,否则不予通过。添加成功后会根据研究方向邀请进入相关微信群。请勿在群内发送广告,否则会请出群,谢谢理解~