ImageGrid de Matplotlib | Tutorial de Visualización de Datos

Introducción

Este tutorial demostrará cómo usar ImageGrid de Matplotlib para crear una cuadrícula de imágenes con ejes x e y compartidos. El tutorial cubrirá dos demostraciones:

La Demostración 1 muestra cómo agregar una barra de color en cada eje.
La Demostración 2 muestra cómo agregar una barra de color compartida.

Consejos sobre la VM

Una vez finalizada la inicialización de la VM, haga clic en la esquina superior izquierda para cambiar a la pestaña Cuaderno y acceder a Jupyter Notebook para practicar.

A veces, es posible que tenga que esperar unos segundos a que Jupyter Notebook termine de cargarse. La validación de las operaciones no se puede automatizar debido a las limitaciones de Jupyter Notebook.

Si tiene problemas durante el aprendizaje, no dude en preguntar a Labby. Deje sus comentarios después de la sesión y lo resolveremos rápidamente para usted.

Importar las bibliotecas necesarias

Usaremos ImageGrid de Matplotlib para crear la cuadrícula de imágenes. También usaremos numpy para generar datos de muestra y cbook para acceder a un conjunto de datos de muestra.

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib import cbook
from mpl_toolkits.axes_grid1 import ImageGrid

Definir una función para agregar títulos internos a los ejes

La función add_inner_title se utilizará para agregar títulos a las imágenes.

def add_inner_title(ax, title, loc, **kwargs):
    from matplotlib.offsetbox import AnchoredText
    from matplotlib.patheffects import withStroke
    prop = dict(path_effects=[withStroke(foreground='w', linewidth=3)],
                size=plt.rcParams['legend.fontsize'])
    at = AnchoredText(title, loc=loc, prop=prop,
                      pad=0., borderpad=0.5,
                      frameon=False, **kwargs)
    ax.add_artist(at)
    return at

Preparar los datos de muestra

Usaremos la función get_sample_data de cbook para obtener datos de muestra. Luego, prepararemos las imágenes que se mostrarán en la cuadrícula.

Z = cbook.get_sample_data("axes_grid/bivariate_normal.npy")
extent = (-3, 4, -4, 3)
ZS = [Z[i::3, :] for i in range(3)]
extent = extent[0], extent[1]/3., extent[2], extent[3]

Demostración 1 - Barra de color en cada eje

Crearemos una cuadrícula de 3 imágenes con una barra de color en cada eje con el siguiente código:

grid = ImageGrid(
    fig, 211, nrows_ncols=(1, 3), axes_pad=0.05, label_mode="1", share_all=True,
    cbar_location="top", cbar_mode="each", cbar_size="7%", cbar_pad="1%")
grid[0].set(xticks=[-2, 0], yticks=[-2, 0, 2])

for i, (ax, z) in enumerate(zip(grid, ZS)):
    im = ax.imshow(z, origin="lower", extent=extent)
    cb = ax.cax.colorbar(im)
    ## Cambiando las marcas de la barra de color
    if i in [1, 2]:
        cb.set_ticks([-1, 0, 1])

for ax, im_title in zip(grid, ["Imagen 1", "Imagen 2", "Imagen 3"]):
    add_inner_title(ax, im_title, loc='lower left')

Creamos una cuadrícula de 3 imágenes usando ImageGrid.
Establecemos el cbar_mode en "each" para agregar una barra de color en cada eje.
Establecemos el parámetro share_all en True para compartir los ejes x e y en todas las imágenes.
Establecemos el parámetro cbar_location en "top" para posicionar las barras de color en la parte superior.
Establecemos los xticks y yticks para la primera imagen.
Recorremos cada imagen y agregamos la imagen al eje usando imshow.
Agregamos una barra de color a cada eje usando ax.cax.colorbar.
Establecemos las marcas de la barra de color para la segunda y tercera imágenes.
Agregamos un título a cada imagen usando add_inner_title.

Demostración 2 - Barra de color compartida

Crearemos una cuadrícula de 3 imágenes con una barra de color compartida con el siguiente código:

grid2 = ImageGrid(
    fig, 212, nrows_ncols=(1, 3), axes_pad=0.05, label_mode="1", share_all=True,
    cbar_location="right", cbar_mode="single", cbar_size="10%", cbar_pad=0.05)
grid2[0].set(xlabel="X", ylabel="Y", xticks=[-2, 0], yticks=[-2, 0, 2])

clim = (np.min(ZS), np.max(ZS))
for ax, z in zip(grid2, ZS):
    im = ax.imshow(z, clim=clim, origin="lower", extent=extent)

## Con cbar_mode="single", el atributo cax de todos los ejes es idéntico.
ax.cax.colorbar(im)

for ax, im_title in zip(grid2, ["(a)", "(b)", "(c)"]):
    add_inner_title(ax, im_title, loc='upper left')

Creamos una cuadrícula de 3 imágenes usando ImageGrid.
Establecemos el cbar_mode en "single" para agregar una barra de color compartida.
Establecemos el parámetro share_all en True para compartir los ejes x e y en todas las imágenes.
Establecemos el parámetro cbar_location en "right" para posicionar la barra de color a la derecha.
Establecemos los xticks y yticks para la primera imagen.
Recorremos cada imagen y agregamos la imagen al eje usando imshow.
Establecemos el parámetro clim para asegurarnos de que todas las imágenes usen la misma escala de colores.
Agregamos una barra de color compartida al eje usando ax.cax.colorbar.
Agregamos un título a cada imagen usando add_inner_title.

Mostrar la gráfica

Usaremos plt.show() para mostrar la gráfica.

plt.show()

Resumen

Este tutorial demostró cómo usar ImageGrid de Matplotlib para crear una cuadrícula de imágenes con ejes x e y compartidos. Cubrimos dos demostraciones: la Demostración 1 mostró cómo agregar una barra de color en cada eje, y la Demostración 2 mostró cómo agregar una barra de color compartida.

Demostraciones de ImageGrid de Matplotlib para Ejes Compartidos