Numpy操作依赖于x/y索引的真值数组

Question

所以我有一个数组（大的-2048x2048），我想根据它们所在的位置执行一些元素操作。我很困惑如何做到这一点（我被告知不要使用for循环，当我尝试我的IDE冻结时，它的速度非常慢）。在

关于这个问题：

h = aperatureimage
h[:,:] = 0
indices = np.where(aperatureimage>1)

for True in h:
    h[index] = np.exp(1j*k*z)*np.exp(1j*k*(x**2+y**2)/(2*z))/(1j*wave*z)

所以我有一个索引，它（我在这里假设）本质上是我的大孔径图像数组的“裁剪”版本。*注：光圈图像是一个灰度图像转换成一个数组，它有一个形状或文字，我想找到所有'白色'区域的光圈和执行我的操作。在

如何访问索引的各个x/y值，以便执行指数运算？当我尝试索引[：，None]时，会导致程序输出“ValueError:broadcast dimensions too large”。我也得到了数组不可广播的形状。任何帮助都将不胜感激！在

还有一个澄清：x和y是我想要更改的唯一值（本质上是数组中有white、z、k和前面定义的其他值的点）。在

编辑：

我不确定我上面发布的代码是否正确，它返回两个空数组。当我这么做的时候 索引=（孔径图像==1） 打印长度（索引）

事实上，到目前为止我所做的一切都是正确的。我有一张2048x2048的图像，中间有一个128x128的白色正方形。我想将这个图像转换成一个数组，查看所有的值并确定索引值（x，y），其中数组不是黑色的（我只有白色/黑色，双层图像不适合我）。然后我想取数组不为0的所有值（x，y），然后乘以上面列出的h[index]值。在

如果需要，我可以发布更多信息。如果你看不出来，我就卡住了。在

这里有一些代码可能会有帮助-我想我已经解决了上面的问题（我现在可以访问数组的成员并对它们执行操作）。但是-由于某些原因，for循环中的Fx值从未增加，它循环Fy永远。。。。在

^{pr2}$

您需要numpy、scipy和PIL来处理这些代码。在

当我运行这个程序时，它会遍历代码，但是其中没有数据（所有内容都是黑色的）。现在我遇到了一个真正的问题，因为我不完全理解我正在做的数学（这是针对HW的），而且我对Python也没有很好的理解。在

U[index[0],index[1]] = aperaturearray[index[0],index[1]] * np.exp(1j*k*((index[0]-middle)**2+(index[1]-middle)**2)/(2*z))

那条线应该在我的数组上执行元素计算吗？在

Answer 1

你能发布一个最小的，但完整的例子吗？一个我们可以复制/粘贴并运行自己的？在

同时，在当前示例的前两行：

h = aperatureimage
h[:,:] = 0

将“apertureImage”和“h”都设置为0。那可能不是你想要的。您可能需要考虑：

^{pr2}$

这将生成apertureImage的副本，而代码只需将h指向与apertureImage相同的数组。所以改变一个就会改变另一个。 请注意，复制非常大的数组可能会消耗比您更大的内存。在

我想你想做的是：

import numpy as np

N = 2048
M = 64

a = np.zeros((N, N))
a[N/2-M:N/2+M,N/2-M:N/2+M]=1

x,y = np.meshgrid(np.linspace(0, 1, N), np.linspace(0, 1, N))

b = a.copy()

indices = np.where(a>0)

b[indices] = np.exp(x[indices]**2+y[indices]**2)

或者类似的东西。在任何情况下，这将基于x/y坐标在“b”中设置一些值，其中“a”大于0。试着用imshow可视化它。祝你好运！在

关于编辑

您应该规范化您的输出，使其适合8位整数。目前，其中一个数组的最大值远大于255，而另一个数组的最大值则小得多。试试这个：

fim = Image.fromarray(np.uint8(255*Ufim/np.amax(Ufim)))
fim.save("PATH\Fim.jpg")
ftfm = Image.fromarray(np.uint8(255*Utfm/np.amax(Utfm)))
ftfm.save("PATH\FTFM.jpg")

同时考虑np.Zero类（）而不是复制和清除H和U

最后，我个人非常喜欢与ipython一起开发类似的东西。如果将衍射函数中的代码放在脚本的顶层（代替“If”name_ux&c.），则可以直接从ipython访问变量。一个快速的命令np.amax公司（Utfm）会告诉你确实有价值！=0。imshow（）总是很好地查看矩阵。在