回答編集履歴
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説明の追記
    
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            サイズが3x3で要素が全部1の配列と畳み込みをしてから、0以外の要素を全部1にしてしまえばいいと思います
         
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            import numpy as np
         
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            from scipy import signal
         
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コード修正
    
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            b = np.ones((3, 3), dtype=np.uint8)
         
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            c = signal.convolve2d(a, b, mode="same")
         
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            c[c>0] = 1
         
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