python - 在 python 中为卷积创建 nxn 边界掩码的优雅方法

Question

什么是编写返回 nxn 卷积边界掩码的函数的最 pythonic 方法，例如对于 3x3 它将返回 [[1,1,1],[1,0,1],[1, 1,1]]，对于 5x5 它将返回 [[1,1,1,1,1],[1,0,0,0,1],[1,0,0, 0,1],[1,0,0,0,1],[1,1,1,1,1]] 等等。

这有效(但不是那么 pythonic):

def boundaryMask(size):
    mask=np.zeros((size,size))
    for i in range(size):
        mask[0][i]=1
        mask[i][0]=1
        mask[i][size-1]=1
        mask[size-1][i]=1
    return mask

Answer 1

一个选择是创建一个ones数组，然后使用切片将零分配到数组的中心:

N = 4
x = np.ones((N, N))
x[1:-1, 1:-1] = 0
x
#array([[ 1.,  1.,  1.,  1.],
#       [ 1.,  0.,  0.,  1.],
#       [ 1.,  0.,  0.,  1.],
#       [ 1.,  1.,  1.,  1.]])

放入一个函数并测试各种尺寸:

def boundaryMask(size):
    mask=np.ones((size,size))
    mask[1:-1,1:-1] = 0
    return mask

boundaryMask(1)
# array([[ 1.]])

boundaryMask(2)
#array([[ 1.,  1.],
#       [ 1.,  1.]])

boundaryMask(3)
#array([[ 1.,  1.,  1.],
#       [ 1.,  0.,  1.],
#       [ 1.,  1.,  1.]])

boundaryMask(4)
#array([[ 1.,  1.,  1.,  1.],
#       [ 1.,  0.,  0.,  1.],
#       [ 1.,  0.,  0.,  1.],
#       [ 1.,  1.,  1.,  1.]])