python 数字に行と列番号を定義したい．

Question

前提・実現したいこと

今10行10列のcsvファイル
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
21....................................30
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
91....................................100

それに対して
0 0 0
0 1 0
0 0 0
というフィルターをかけたいです．

つまり，最初に2行2列目の12を中心に，
10+20+30+110+121+130+210+220+230 = 12というような計算をしたいです．
次に右に1つスライドして
20+30+40+120+131+140+220+230+240 = 13というような計算です．

今，ためしにまず1行のときに
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
というデータがあるときに，
0 1 0
というフィルターをかけるようなコードは作れました．

例えば，i行l列というような感じでfor分でループさせるというようなことを考えたのですが
どうすれば数字の要素をi行l列で表現できますか？

分かりにくいと思いますので，例えば
i行l列の要素をelement[i,l]とすれば，

element[2,2] = 12
element[1,8] = 8
というような[i,l]のラベルをどうすれば数字の行列に与えることができますか．

今，自分でも考えていますが，もし既にご存じでしたら教えてください．

現状の1列の場合のコードを今は載せておきます．

###現状の1次元の畳み込み演算のコード

f=open('data.csv','r')
x=f.readlines()
f.close()

peakpressure=[]
num3=len(x)

for i in range(num3):
    peakpressure.append(float(x[i]))

print("peakpressure")
print(peakpressure)
filtering = [0.33333,0.33333,0.33333]
print("filtering")
print(filtering)
print('\n')
num=len(filtering)
num2=len(peakpressure)
sum1=[]
sum2=[]

for l in range(num2-2):
    for i in range(num):
        a=peakpressure[l]*filtering[i]
        print(a)
        sum1.append(a)
        l=l+1
    print(sum1) 
    b=sum(sum1)
    print(round(b,3))
    sum2.append(round(b,3))
    del sum1[:]
    print('\n')
print(sum2)

f2=open('out.txt','w')
for i in range(num2-2):
    f2.write(str(sum2[i]))
    f2.write('\n')
f2.close()

出力結果

1.333
1.667
1.333
1.667
1.333
1.667
1.333
1.667

Answer 1

>>> import numpy as np
>>> from scipy import signal
>>> a = np.arange(1, 101).reshape(10, 10)
>>> a
array([[  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, 100]])
>>> fil = np.array([[0,0,0],[0,1,0],[0,0,0]])
>>> fil
array([[0, 0, 0],
       [0, 1, 0],
       [0, 0, 0]])
>>> signal.convolve2d(a, fil, mode="valid")
array([[12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19],
       [22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29],
       [32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39],
       [42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49],
       [52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59],
       [62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69],
       [72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79],
       [82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89]])

scipy.signal.convolve2d — SciPy v1.2.0 Reference Guide

Comments

[Tubasa1995]

まさに僕がこれからやりたいことです．
本当にありがとうございます．

ただ一つ質問しても良いでしょうか．
例えば，最初の1～100までのような10行10列のcsvファイルを作って
そこから読み込んで，同様のフィルター操作を行う際には，
コードの最初あたりに
with open('data2D.csv') as fp:
lst = list(csv.reader(fp))
numbers = np.array(lst)
と書けば，あとは回答者さんの通りに書けば同様の結果が得られるのでしょうか？

[hayataka2049]

とりあえずちゃんとCSVデータになっていると仮定して、そうやって読み込むと文字列型になりますね。
numpy配列にしたいのなら
np.loadtxt("data2D.csv", delimiter="適切な区切り文字")
あたりでいけるかもしれません。
https://docs.scipy.org/doc/numpy-1.15.0/reference/generated/numpy.loadtxt.html

私はサポートできないので、データ読み込みは自分の責任でやってください。