scipy.signal.

correlate2d

scipy.signal.correlate2d(in1, in2, mode='full', boundary='fill', fillvalue=0)

对两个二维数组进行互相关。

通过 mode 确定输出大小，并根据 boundary 和 fillvalue 确定边界条件，对 in1 和 in2 进行互相关。

参数:

在1array_like

第一个输入。

in2array_like

第二个输入。应与 in1 具有相同的维度。

模式str {‘full’, ‘valid’, ‘same’}, 可选

一个表示输出大小的字符串：

full

输出是输入的完整离散线性互相关。（默认）

valid

输出仅包含那些不依赖于零填充的元素。在’有效’模式下，in1 或 in2 在每个维度上都必须至少与其他一样大。

same

输出的大小与 in1 相同，相对于 ‘full’ 输出居中。

边界str {‘fill’, ‘wrap’, ‘symm’}, 可选

一个指示如何处理边界的标志：

fill

用 fillvalue 填充输入数组。（默认）

wrap

循环边界条件。

symm

对称边界条件。

fillvalue标量，可选

用于填充输入数组的值。默认值为 0。

返回:

correlate2dndarray

一个二维数组，包含 in1 与 in2 的离散线性互相关的一个子集。

注释

在使用偶数长度输入的“same”模式时，correlate 和 correlate2d 的输出有所不同：它们之间存在1个索引的偏移。

示例

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使用2D互相关在噪声图像中找到模板的位置：

>>> import numpy as np
>>> from scipy import signal, datasets, ndimage
>>> rng = np.random.default_rng()
>>> face = datasets.face(gray=True) - datasets.face(gray=True).mean()
>>> face = ndimage.zoom(face[30:500, 400:950], 0.5)  # extract the face
>>> template = np.copy(face[135:165, 140:175])  # right eye
>>> template -= template.mean()
>>> face = face + rng.standard_normal(face.shape) * 50  # add noise
>>> corr = signal.correlate2d(face, template, boundary='symm', mode='same')
>>> y, x = np.unravel_index(np.argmax(corr), corr.shape)  # find the match

>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> fig, (ax_orig, ax_template, ax_corr) = plt.subplots(3, 1,
...                                                     figsize=(6, 15))
>>> ax_orig.imshow(face, cmap='gray')
>>> ax_orig.set_title('Original')
>>> ax_orig.set_axis_off()
>>> ax_template.imshow(template, cmap='gray')
>>> ax_template.set_title('Template')
>>> ax_template.set_axis_off()
>>> ax_corr.imshow(corr, cmap='gray')
>>> ax_corr.set_title('Cross-correlation')
>>> ax_corr.set_axis_off()
>>> ax_orig.plot(x, y, 'ro')
>>> fig.show()

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