需求说明

有时候，我们需要对一张图片进行坐标轴绘制，直观观察图片的长宽分布，并根据坐标轴中心点的选取来实现不同位置的坐标轴。
常见需求：

中心点自定义
坐标间隔自定义
坐标轴颜色自定义
透明度自定义
间隔值大小自定义以及颜色自定义
图片自定义

因此，本博客就以上需求进行代码实现，具体效果如下：
原图：

绘制坐标轴后的图：

实现代码

主要操作讲解都在代码中注释了，可以边看边食用！

依赖的库

from matplotlib import pyplot as plt
import os# 设置图片保存的分辨率
plt.rcParams['savefig.dpi'] = 200

主要函数

def patch_arrow(img_path, center, limits=None, interval=6, color='r', width=2, fontsize=7, fontcolor='black', alpha=0.5):'''img_path: 图片路径center: 中心坐标limits: 坐标轴间隔大小——默认为None， 表示自动求取间隔interval: 间隔标记的长度color: 坐标轴颜色width: 线条宽度fontsize: 坐标间隔的字体大小fontcolor: 间隔字体颜色alpha: 透明度--值越大，透明度越小'''# 判断输入条件是否满足基本要求assert os.path.isfile(img_path), \'please enter a truthful img_path, now it dosen`t exist.'assert len(center)==2, \'please enter center like (x, y).'assert alpha <= 1.0 and alpha >= 0., \'please enter alpha like (from 0. to 1.).'img = plt.imread(img_path)    # 读取图像h,w,_ = img.shape             # 获取高宽# 自动确定间隔auto_limit_numbers = 12  # 自动间隔点if limits is None:limits = max((h, w))limits = limits // auto_limit_numbersfig = plt.figure(figsize=(w/100,h/100))x, y = center[0], center[1]# 判断输入的中心点坐标是否超出图片区域assert x < w and y < h, \'please enter a truethful center position, which must limit in (x < w, y < h).'# 计算中心的点到图像左右两边的距离——即中心点左右两边允许的绘图区域to_w_left = x  to_w_right = (w-1) - x  # (w-1):图片布局是从0到w-1，所以x最大值为w-1# 计算中心的点到图像上下两边的距离——即中心点左右两边允许的绘图区域to_h_up = yto_h_down = (h-1) - y# 计算绘制图像时的偏移值--受限于widthx_offset = width / 2  # 用于绘制x轴等图像时的一个偏移值，用于修正绘图y_offset = width / 2  # 用于修正y轴相关绘图# 展示图片plt.imshow(img)plt.axis('off') # 关闭坐标轴# 绘制x, y轴# 绘制x轴，保持y不变# 绘制y轴，保持x不变# head_width: 箭头大小# width: 线宽plt.arrow(x=0, y=y-y_offset, dy=0, dx=w-1, color=color, width=width, alpha=alpha, length_includes_head=True, head_width=5*width)  # x 轴plt.arrow(x=x-x_offset, y=h-1, dy=-h+1, dx=0, color=color, width=width, alpha=alpha, length_includes_head=True, head_width=5*width)  # y 轴# 制作x轴坐标间隔--根据limit去求解存在的间隔to_w_left_star = []  # 制作x轴的左轴--包含0值--即原点信息for i in range(0, to_w_left+1, limits):to_w_left_star.append(i)to_w_right_star = [] # 制作x轴的右轴--包含0值--即原点信息for i in range(0, to_w_right+1, limits):to_w_right_star.append(i)# 制作y轴坐标间隔to_h_up_star = []  # 上轴--包含0值--即原点信息for i in range(0, to_h_up+1, limits):to_h_up_star.append(i)to_h_down_star = []  # 下轴--包含0值--即原点信息for i in range(0, to_h_down+1, limits):to_h_down_star.append(i)# 绘制各轴的间隔# 之所以每一个遍历都带入一个0值判断，是为了保证循环结构的一致性，因为如果从索引1开始，当某一个轴一边不满足间隔，就会导致遍历无法进行for i in to_w_left_star[:]:   # x 左轴if i == 0:  # 跳过零点continue# 绘制坐标轴间隔线条plt.plot((x-i, x-i), (y-y_offset, y-y_offset-interval), color=color, alpha=alpha, linewidth=width-2 if width-2>0 else 1)# 绘制坐标轴间隔的值# x, y经过调整，默认参数下显示较为良好# 如果自定义字体过大，可能存在一定的偏移，不会很影响显示效果plt.text(x=x-i-0.1*limits, y=y+0.35*limits, s='{0:d}'.format(-i), fontsize=fontsize, color=fontcolor)for i in to_w_right_star[:]:  # x 右轴if i == 0:continueplt.plot((x+i, x+i), (y-y_offset, y-y_offset-interval), color=color, alpha=alpha, linewidth=width-2 if width-2>0 else 1)plt.text(x=x+i-0.1*limits, y=y+0.35*limits, s='{0:d}'.format(i), fontsize=fontsize, color=fontcolor)for i in to_h_up_star[:]:   # y 上轴if i == 0:continueplt.plot((x-x_offset, x-x_offset+interval), (y-i, y-i), color=color, alpha=alpha, linewidth=width-2 if width-2>0 else 1)plt.text(x=x+0.15*limits, y=y-i+0.1*limits, s='{0:d}'.format(i), fontsize=fontsize, color=fontcolor)for i in to_h_down_star[:]:  # y 下轴if i == 0:continueplt.plot((x-x_offset, x-x_offset+interval), (y+i, y+i), color=color, alpha=alpha, linewidth=width-2 if width-2>0 else 1)plt.text(x=x+0.15*limits, y=y+i+0.1*limits, s='{0:d}'.format(-i), fontsize=fontsize, color=fontcolor)plt.text(x=x+0.1*limits, y=y+0.35*limits, s='0', fontsize=fontsize,color=fontcolor)  # 原点标定绘制# 保存修改后的图片# bbox_inches='tight': 去掉白边——原坐标轴的占位fig.savefig('test.png',bbox_inches='tight')

示例

img_path = 'fst.jpg'  # 自行修改# img_path: 图片路径
# center：坐标轴中心点
# limits：是否自定设置间隔--None为自动，可以自行调节大小（int/float）
# limits——设置不恰当可能出现坐标轴间隔值的重叠情况
# interval：间隔直线的高度
# color：坐标轴颜色
# width：坐标轴粗细
# fontsize：坐标轴间隔值的大小
# fontcolor：坐标轴字体颜色
# alpha：透明度
patch_arrow(img_path, center=[200, 200], limits=None, interval=12, color='r', width=3, fontsize=20, fontcolor='r', alpha=0.6)

result:

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为图片绘制带箭头的坐标轴

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