numpyでループされた配列をスライスする方法

Question

ここに正しい用語は何か分かりません。正してください。 ループされたグリッド（2D配列）があります。これは最初の行が最後の行の次の行であることを意味します。列にも同じです。

このループルールを念頭に置いて大きなグリッドのサブセットをスライスしたいと思います。だから、 、グリッド持つ：

[[ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9] 
[10 11 12 13 14 15 16 17 18 19] 
[20 21 22 23 24 25 26 27 28 29] 
[30 31 32 33 34 35 36 37 38 39] 
[40 41 42 43 44 45 46 47 48 49] 
[50 51 52 53 54 55 56 57 58 59] 
[60 61 62 63 64 65 66 67 68 69] 
[70 71 72 73 74 75 76 77 78 79] 
[80 81 82 83 84 85 86 87 88 89] 
[90 91 92 93 94 95 96 97 98 99]] 

をそして、私は真ん中（5,5）を中心と3でサイズ3をサブセットしたい、私はなるだろう：

[[44 45 46] 
[54 55 56] 
[64 65 66]] 

しかし、私はそれになりたい場合は（0,0）を中心に、私はなるだろう：

[[99 90 91] 
[ 9 0 1] 
[19 10 11]] 

を私の現在のソリューションでは、私はスライスとnp.rollを組み合わせました。それは働いていますが、私はよりパフォーマンスの高いソリューションを探しています。

私の現在のソリューション：

def get_centered_section(arr, center, side_size): 
    if side_size % 2 is 0: 
     raise "size shuold be odd number" 
    half_side_size = int((side_size - 1)/2) 
    w, h = arr.shape 
    x, y = center 

    ystart = y - half_side_size 
    if ystart < 0: 
     arr = np.roll(arr, abs(ystart), 0) 
     ystart = 0 
    elif ystart + side_size >= h: 
     overflow = ystart + side_size - h 
     ystart -= overflow 
     arr = np.roll(arr, -overflow, 0) 

    xstart = x - half_side_size 
    if xstart < 0: 
     arr = np.roll(arr, abs(xstart), 1) 
     xstart = 0 
    elif xstart + side_size >= w: 
     overflow = xstart + side_size - w 
     xstart -= overflow 
     arr = np.roll(arr, -overflow, 1) 

    return arr[ystart:ystart+side_size,xstart:xstart+side_size] 

test_a1 = np.reshape(np.arange(10*10), (10, 10)) 
get_centered_section(test_a1, (0, 0), 3) 

は多分私の方法をキャッシュする方法があります。私の具体的な使用法は、このようなスライスを得る各セルを通過する必要があります。

Answer 1

一つのアプローチはそうのような、np.pad、その後slicingを使用して周りをラップでパディングを伴うだろう -

def get_centered_section(a, center, side_size): 
    ext_size = (side_size[0]-1)/2, (side_size[1]-1)//2 
    a_pad = np.lib.pad(a, ([ext_size[0]],[ext_size[1]]), 'wrap') 
    return a_pad[center[0]:center[0]+side_size[0], \ 
       center[1]:center[1]+side_size[1]] 

いくつかのサンプルの実行 -

In [94]: a 
Out[94]: 
array([[ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9], 
     [10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19], 
     [20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29], 
     [30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39], 
     [40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49], 
     [50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59], 
     [60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69], 
     [70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79], 
     [80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89], 
     [90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99]]) 

In [95]: get_centered_section(a, center = (0,0), side_size = (3,3)) 
Out[95]: 
array([[99, 90, 91], 
     [ 9, 0, 1], 
     [19, 10, 11]]) 

In [97]: get_centered_section(a, center = (5,5), side_size = (5,5)) 
Out[97]: 
array([[33, 34, 35, 36, 37], 
     [43, 44, 45, 46, 47], 
     [53, 54, 55, 56, 57], 
     [63, 64, 65, 66, 67], 
     [73, 74, 75, 76, 77]]) 

In [98]: get_centered_section(a, center = (7,2), side_size = (3,5)) 
Out[98]: 
array([[60, 61, 62, 63, 64], 
     [70, 71, 72, 73, 74], 
     [80, 81, 82, 83, 84]])