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11.matplotlib

Feb 25, 2021, 5 min read

Matplotlib

绘图基础

  • 基本初始化fig, ax = plt.subplots()
  • 绘制曲线ax.plot(list_of_x, list_of_y, marker='+')
  • 绘制散点图ax.scatter(list_of_x, list_of_y)

绘图方式的区别

在数据点旁标注数值

  • ax.annotate('{}'.format(value), xy=(x, y), xytext=(-1, 1), ha='left', textcoords='offset points', color='b')
    • textcoord参数也可以为offset pixels，偏移值单位为像素

text中使用latex公式

  • 用'$\latex$'给字符串赋值，可以在字符串前加r，r'$\latex$'表示raw，避免\n等转义

label

ref: Moving x-axis to the top of a plot in matplotlib 将x axis的label放到顶部 ax.set_xlabel(‘X LABEL’) ax.xaxis.set_label_position(‘top’)

多子图绘制

https://zhuanlan.zhihu.com/p/75276939

subplot

  • 例如绘制一个有三张子图的图示，分两行显示，第一行显示两张图片，第二行显示一张图片，并在第三张图上叠加绘制标记
fig = plt.figure(figsize=(12,10))
ax0 = plt.subplot2grid((2,2),(0,0))
ax1 = plt.subplot2grid((2,2),(0,1))
ax2 = plt.subplot2grid((2,2),(1,0),colspan=2)
 
ax0.imshow(cv2.cvtColor(img1, cv2.COLOR_BGR2RGB))
ax1.imshow(cv2.cvtColor(img2, cv2.COLOR_BGR2RGB))
ax2.imshow(cv2.cvtColor(img3, cv2.COLOR_BGR2RGB))
 
 
ax2.plot(spline[0], spline[1], color='c', linewidth=2)
ax2.scatter(100, 100, color='b', linewidth=5)
 
plt.tight_layout()
 
plt.show()

subplots

GridSpec

fig与axle

  • 一个图中单一子图 
    fig, ax = plt.subplots(figsize=(12,9))
  • 在一个图中放置两个子图（axle），比例由gridspec_kw指定，整个图的大小由figsize指定 
    fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(1, 2, gridspec_kw={'width_ratios': [2, 1]}, figsize=(12,9))
    • 绘图 
      c = ax.pcolormesh(mat)
    • 坐标标注 
      a1_list = a_list[:25]
ax1.set_xticks(np.arange(len(a1_list)))
ax1.set_xticklabels(a1_list)
    • 坐标轴图例 
      ax1.set_xlabel('acceleration')

图类型

  • pcolormesh Vs. pcolor
    • 设定上下限以外的特殊颜色 复制已有配色color map，设置特定颜色 
      my_cmap = copy.copy(cm.get_cmap("rainbow"))
my_cmap.set_under('w')
my_cmap.set_over('k')
c = ax1.pcolormesh(mat,cmap=my_cmap,vmin=1e-6,vmax=1)
    • 设置上下限范围内特定值的颜色，现将要高亮的数据设置为nan 
      for i in range(len(mat)):
if mat[i] < 1e-3 and mat[i] > -1e-3:
    mat[i] = np.nan
mat = np.ma.masked_invalid(mat)
my_cmap.set_bad(color='w',alpha = 1.)

动画

  • 改变, , 的数值：Matplotlib没有set_zdata，用set_3d_properties 
    line[h].set_xdata(xline)
line[h].set_ydata(yline)
line[h].set_3d_properties(z)

写入

写入视频

  • 方法一 
    anim = animation.FuncAnimation(fig, animate, #init_func=init,
                           frames=n_sample*(layers-1), interval=200, blit=False, repeat=False)
 
plt.rcParams['animation.ffmpeg_path'] = 'C:\\ffmpeg\\bin\\ffmpeg.exe'
writervideo = animation.FFMpegWriter(fps=10, extra_args=['-vcodec', 'libx264'])
anim.save('output.mp4', writer=writervideo)
  • 报错的处理 MovieWriter ffmpeg unavailable; using Pillow instead. 安装额外的软件包pip install ffmpeg ffmpeg-python，在系统中安装ffmpeg，并且配置到环境路径中（Windows） 查看ffmpeg是否配置好： 
    import matplotlib.animation as manimation
print(manimation.writers.list())
  • 方法二
import matplotlib.animation as manimation
from matplotlib.animation import FuncAnimation
 
anim = FuncAnimation(fig, animate, init_func = init,
                     frames = 200, interval = 20, blit = True, repeat=False)
 
anim.save('spiral.mp4', writer = 'ffmpeg', fps = 30)

写入GIF动画

  • 参考 
    anim.save('hough.gif', dpi=80, writer='imagemagick')

与OpenCV协作

设置样式

修改窗口大小

import matplotlib.pyplot as plt
plt.rcParams["figure.figsize"] = (20,3)

使布局更紧凑

plt.tight_layout()

Backlinks