调整 Matplotlib imshow 中的网格线和刻度|极客教程

调整 Matplotlib imshow 中的网格线和刻度

参考： Adjusting gridlines and ticks in Matplotlib imshow

在使用 Matplotlib 的 imshow 函数显示图像数据时，经常需要调整图像的网格线和刻度以便更好地理解和展示数据。本文将详细介绍如何在 Matplotlib 中调整 imshow 图像的网格线和刻度，包括如何添加、移除、定制网格线和刻度的样式、颜色、间隔等。

1. 基础网格线显示

在使用 imshow 显示图像时，默认情况下是不显示网格线的。首先，我们来看如何添加基本的网格线。

示例代码 1：添加基础网格线

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

data = np.random.rand(10,10)
plt.imshow(data, cmap='hot')
plt.grid(True)
plt.title("Example 1: Basic Grid - how2matplotlib.com")
plt.show()

Output:

调整 Matplotlib imshow 中的网格线和刻度

2. 定制网格线样式

网格线的样式可以通过多种方式进行定制，包括颜色、线型等。

示例代码 2：定制网格线颜色和线型

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

data = np.random.rand(10,10)
plt.imshow(data, cmap='hot')
plt.grid(True, color='blue', linestyle='--')
plt.title("Example 2: Custom Grid Style - how2matplotlib.com")
plt.show()

Output:

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3. 调整网格线的透明度

网格线的透明度可以通过 alpha 参数来调整。

示例代码 3：调整网格线透明度

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

data = np.random.rand(10,10)
plt.imshow(data, cmap='hot')
plt.grid(True, color='green', alpha=0.5)
plt.title("Example 3: Grid Opacity - how2matplotlib.com")
plt.show()

Output:

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4. 使用次要网格线

在某些情况下，我们可能需要显示次要网格线来更细致地展示数据。

示例代码 4：显示次要网格线

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib.ticker import MultipleLocator

data = np.random.rand(10,10)
plt.imshow(data, cmap='hot')
plt.grid(True, which='both')
plt.minorticks_on()
plt.gca().xaxis.set_minor_locator(MultipleLocator(1))
plt.gca().yaxis.set_minor_locator(MultipleLocator(1))
plt.title("Example 4: Minor Gridlines - how2matplotlib.com")
plt.show()

Output:

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5. 移除网格线

如果不需要网格线，可以通过设置 grid(False) 来移除网格线。

示例代码 5：移除网格线

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

data = np.random.rand(10,10)
plt.imshow(data, cmap='hot')
plt.grid(False)
plt.title("Example 5: Remove Gridlines - how2matplotlib.com")
plt.show()

Output:

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6. 调整刻度的显示

默认情况下，imshow 的刻度是根据数组的索引来显示的。我们可以调整刻度的显示方式，使其显示实际的数据范围或者其他自定义的刻度标签。

示例代码 6：自定义刻度标签

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

data = np.random.rand(10,10)
plt.imshow(data, cmap='hot')
plt.xticks(ticks=np.arange(0, 10, 1), labels=[f"{i} unit" for i in range(10)])
plt.yticks(ticks=np.arange(0, 10, 1), labels=[f"{i} unit" for i in range(10)])
plt.title("Example 6: Custom Ticks - how2matplotlib.com")
plt.show()

Output:

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7. 调整刻度的位置

刻度的位置可以通过设置 xticks 和 yticks 来调整。

示例代码 7：调整刻度位置

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

data = np.random.rand(10,10)
plt.imshow(data, cmap='hot')
plt.xticks(ticks=np.linspace(0, 9, 5))
plt.yticks(ticks=np.linspace(0, 9, 5))
plt.title("Example 7: Adjust Tick Positions - how2matplotlib.com")
plt.show()

Output:

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8. 隐藏刻度

有时候，为了使图像显示更为简洁，我们可能需要隐藏刻度。

示例代码 8：隐藏刻度

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

data = np.random.rand(10,10)
plt.imshow(data, cmap='hot')
plt.xticks([])
plt.yticks([])
plt.title("Example 8: Hide Ticks - how2matplotlib.com")
plt.show()

Output:

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9. 调整刻度标签的方向

刻度标签的方向可以调整，以避免标签之间的重叠或改善显示效果。

示例代码 9：调整刻度标签方向

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

data = np.random.rand(10,10)
plt.imshow(data, cmap='hot')
plt.xticks(rotation=45)
plt.yticks(rotation=45)
plt.title("Example 9: Rotate Tick Labels - how2matplotlib.com")
plt.show()

Output:

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10. 定制刻度的字体大小和颜色

刻度的字体大小和颜色也可以定制，以符合特定的视觉需求。

示例代码 10：定制刻度字体大小和颜色

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

data = np.random.rand(10,10)
plt.imshow(data, cmap='hot')
plt.xticks(fontsize=12, color='red')
plt.yticks(fontsize=12, color='blue')
plt.title("Example 10: Custom Tick Font Size and Color - how2matplotlib.com")
plt.show()