引言

Numpy是Python中非常重要的一个库，它提供了大量的数学函数以及处理大型多维数组和矩阵的能力。其中，numpy.repeat函数和numpy.ndarray.repeat方法是Numpy库中两个用于重复数组元素的非常有用的工具。在本文中，我们将深入探讨这两个函数/方法的工作原理和使用方法。

numpy.repeat函数和numpy.ndarray.repeat方法

numpy.repeat函数

numpy.repeat函数用于沿指定轴重复数组的元素。它的基本语法如下：

numpy.repeat(a, repeats, axis=None)

• a：输入的数组。
• repeats：每个元素要重复的次数。可以是一个整数（所有元素重复相同的次数）或一个整数数组（每个元素重复对应的次数）。
• axis：沿哪个轴重复。默认是None，表示将输入数组展平后重复。

numpy.ndarray.repeat方法

numpy.ndarray.repeat方法与numpy.repeat函数非常相似，但它作为Numpy数组对象的一个方法存在。其基本语法如下：

ndarray.repeat(repeats, axis=None)

• repeats：每个元素要重复的次数。可以是一个整数或一个整数数组。与numpy.repeat函数的repeats参数含义相同。
• axis：沿哪个轴重复。与numpy.repeat函数的axis参数含义相同。默认是None。

代码实战

纯粹的文字说明不太直观，小编更倾向用代码工具进行直观展示。首先生成一个大小为256×256的原始图像：

import numpy as np
import cv2

img1 = np.zeros((256, 256), dtype=np.uint8) # 创建一个大小为256*256的全黑图像
img[16:112,118:138] = 255 # 第17-112行，119-138列的像素由黑变白 （索引从0开始）
img[144:-16,118:138] = 255 # # 第145-倒数第16行，119-138列的像素由黑变白

cv2.imshow('img', img) # 展示图像
cv2.waitKey(0) # 显示图像

结果如下：

将原始图像沿着【纵轴】重复3次

代码如下：

import numpy as np
import cv2

img1 = np.zeros((256, 256), dtype=np.uint8) # 创建一个大小为256*256的全黑图像
img[16:112,118:138] = 255 # 第17-112行，119-138列的像素由黑变白 （索引从0开始）
img[144:-16,118:138] = 255 # # 第145-倒数第16行，119-138列的像素由黑变白

# (256, 256) ---> (768, 256)
# 方案1 numpy数组的repeat方法
img = img.repeat(repeats=3, axis=0) # axis=0 代表沿【纵轴】方向将【每行】依次重复3次
# 方案2 numpy数组的repeat函数
img = np.repeat(img, repeats=3, axis=0) 

cv2.imshow('img', img) # 展示图像
cv2.waitKey(0) # 显示图像

运行结果如下：

从生成的新图像可以看出，numpy的repeat函数是沿着纵轴方向，对每行像素依次复制2遍(要求新图像重复3次，那么只需要复制2遍)。

将原始图像沿着【横轴】重复3次

import numpy as np
import cv2

img1 = np.zeros((256, 256), dtype=np.uint8) # 创建一个大小为256*256的全黑图像
img[16:112,118:138] = 255 # 第17-112行，119-138列的像素由黑变白 （索引从0开始）
img[144:-16,118:138] = 255 # # 第145-倒数第16行，119-138列的像素由黑变白

# (256, 256) ---> (256, 768)
# 方案1 numpy数组的repeat方法
img = img.repeat(repeats=3, axis=1) # axis=1 代表沿【横轴】方向将【每列】依次重复3次
# 方案2 numpy数组的repeat函数
img = np.repeat(img, repeats=3, axis=1) 

cv2.imshow('img', img) # 展示图像
cv2.waitKey(0) # 显示图像

运行结果如下：

从生成的新图像可以看出，numpy的repeat函数是沿着横轴方向，对每列像素依次复制2遍。

结束语

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