最初的问题是…如何将散点值转换为网格值? Histogram2d确实计算每个单元格的频率，但是，如果每个单元格除了频率之外还有其他数据，则需要做一些额外的工作。

x = data_x # between -10 and 4, log-gamma of an svc
y = data_y # between -4 and 11, log-C of an svc
z = data_z #between 0 and 0.78, f1-values from a difficult dataset

我有一个数据集，X和Y坐标的z结果。然而，我计算的是兴趣区域之外的几个点(大的差距)，而在一个小的兴趣区域内的一堆点。

是的，在这里它变得更困难，但也更有趣。一些库(抱歉):

from matplotlib import pyplot as plt
from matplotlib import cm
import numpy as np
from scipy.interpolate import griddata

Pyplot是我今天的图形引擎， Cm是一个彩色地图的范围，有一些有趣的选择。 Numpy来计算， 和griddata用于将值附加到固定网格。

最后一点很重要，因为xy点的频率在我的数据中不是均匀分布的。首先，让我们从适合我的数据和任意网格大小的边界开始。原始数据的数据点也在这些x和y边界之外。

#determine grid boundaries
gridsize = 500
x_min = -8
x_max = 2.5
y_min = -2
y_max = 7

所以我们已经定义了一个在x和y的最小值和最大值之间有500像素的网格。

在我的数据中，在高度感兴趣的领域，有超过500个可用值;而在低兴趣区域，整个网格中甚至没有200个值;在x_min和x_max的图形边界之间就更少了。

因此，要得到一张漂亮的图片，任务就是求出高兴趣值的平均值，并填补其他地方的空白。

我现在定义我的网格。对于每一对xx-yy，我想有一个颜色。

xx = np.linspace(x_min, x_max, gridsize) # array of x values
yy = np.linspace(y_min, y_max, gridsize) # array of y values
grid = np.array(np.meshgrid(xx, yy.T))
grid = grid.reshape(2, grid.shape[1]*grid.shape[2]).T

为什么会有这么奇怪的形状?scipy。griddata需要一个(n, D)的形状。

Griddata通过预定义的方法计算网格中的每个点的值。 我选择“最近”-空网格点将被来自最近邻居的值填充。这看起来好像信息较少的区域有更大的细胞(即使事实并非如此)。人们可以选择插值“线性”，那么信息较少的区域看起来不那么清晰。这是品味问题，真的。

points = np.array([x, y]).T # because griddata wants it that way
z_grid2 = griddata(points, z, grid, method='nearest')
# you get a 1D vector as result. Reshape to picture format!
z_grid2 = z_grid2.reshape(xx.shape[0], yy.shape[0])

跳跃时，我们交给matplotlib来显示图

fig = plt.figure(1, figsize=(10, 10))
ax1 = fig.add_subplot(111)
ax1.imshow(z_grid2, extent=[x_min, x_max,y_min, y_max,  ],
            origin='lower', cmap=cm.magma)
ax1.set_title("SVC: empty spots filled by nearest neighbours")
ax1.set_xlabel('log gamma')
ax1.set_ylabel('log C')
plt.show()

在v型的尖端部分，你可以看到，我在寻找最佳点的过程中做了很多计算，而几乎所有其他地方的不太有趣的部分都有较低的分辨率。

恐怕我来晚了一点，但我之前也有一个类似的问题。接受的答案(@ptomato)帮助了我，但我也想张贴这个，以防它对某人有用。

''' I wanted to create a heatmap resembling a football pitch which would show the different actions performed '''

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import random

#fixing random state for reproducibility
np.random.seed(1234324)

fig = plt.figure(12)
ax1 = fig.add_subplot(121)
ax2 = fig.add_subplot(122)

#Ratio of the pitch with respect to UEFA standards 
hmap= np.full((6, 10), 0)
#print(hmap)

xlist = np.random.uniform(low=0.0, high=100.0, size=(20))
ylist = np.random.uniform(low=0.0, high =100.0, size =(20))

#UEFA Pitch Standards are 105m x 68m
xlist = (xlist/100)*10.5
ylist = (ylist/100)*6.5

ax1.scatter(xlist,ylist)

#int of the co-ordinates to populate the array
xlist_int = xlist.astype (int)
ylist_int = ylist.astype (int)

#print(xlist_int, ylist_int)

for i, j in zip(xlist_int, ylist_int):
    #this populates the array according to the x,y co-ordinate values it encounters 
    hmap[j][i]= hmap[j][i] + 1   

#Reversing the rows is necessary 
hmap = hmap[::-1]

#print(hmap)
im = ax2.imshow(hmap)

这是结果

下面是Jurgy使用scipy.cKDTree实现的最近邻方法。在我的测试中，它快了大约100倍。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.cm as cm
from scipy.spatial import cKDTree


def data_coord2view_coord(p, resolution, pmin, pmax):
    dp = pmax - pmin
    dv = (p - pmin) / dp * resolution
    return dv


n = 1000
xs = np.random.randn(n)
ys = np.random.randn(n)

resolution = 250

extent = [np.min(xs), np.max(xs), np.min(ys), np.max(ys)]
xv = data_coord2view_coord(xs, resolution, extent[0], extent[1])
yv = data_coord2view_coord(ys, resolution, extent[2], extent[3])


def kNN2DDens(xv, yv, resolution, neighbours, dim=2):
    """
    """
    # Create the tree
    tree = cKDTree(np.array([xv, yv]).T)
    # Find the closest nnmax-1 neighbors (first entry is the point itself)
    grid = np.mgrid[0:resolution, 0:resolution].T.reshape(resolution**2, dim)
    dists = tree.query(grid, neighbours)
    # Inverse of the sum of distances to each grid point.
    inv_sum_dists = 1. / dists[0].sum(1)

    # Reshape
    im = inv_sum_dists.reshape(resolution, resolution)
    return im


fig, axes = plt.subplots(2, 2, figsize=(15, 15))
for ax, neighbours in zip(axes.flatten(), [0, 16, 32, 63]):

    if neighbours == 0:
        ax.plot(xs, ys, 'k.', markersize=5)
        ax.set_aspect('equal')
        ax.set_title("Scatter Plot")
    else:

        im = kNN2DDens(xv, yv, resolution, neighbours)

        ax.imshow(im, origin='lower', extent=extent, cmap=cm.Blues)
        ax.set_title("Smoothing over %d neighbours" % neighbours)
        ax.set_xlim(extent[0], extent[1])
        ax.set_ylim(extent[2], extent[3])

plt.savefig('new.png', dpi=150, bbox_inches='tight')

如果你不想要六边形，你可以使用numpy的histogram2d函数:

import numpy as np
import numpy.random
import matplotlib.pyplot as plt

# Generate some test data
x = np.random.randn(8873)
y = np.random.randn(8873)

heatmap, xedges, yedges = np.histogram2d(x, y, bins=50)
extent = [xedges[0], xedges[-1], yedges[0], yedges[-1]]

plt.clf()
plt.imshow(heatmap.T, extent=extent, origin='lower')
plt.show()

这是一个50x50的热图。如果你想要，比如说512x384，你可以在调用histogram2d时放入bins=(512,384)。

例子:

如果您正在使用1.2.x

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.random.randn(100000)
y = np.random.randn(100000)
plt.hist2d(x,y,bins=100)
plt.show()

这些解决方案都不适用于我的应用程序，所以我想出了这个解决方案。本质上，我在每个点上都放置了一个二维高斯分布:

import cv2
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def getGaussian2D(ksize, sigma, norm=True):
    oneD = cv2.getGaussianKernel(ksize=ksize, sigma=sigma)
    twoD = np.outer(oneD.T, oneD)
    return twoD / np.sum(twoD) if norm else twoD

def pt2heat(pts, shape, kernel=16, sigma=5):
    heat = np.zeros(shape)
    k = getGaussian2D(kernel, sigma)
    for y,x in pts:
        x, y = int(x), int(y)
        for i in range(-kernel//2, kernel//2):
            for j in range(-kernel//2, kernel//2):
                if 0 <= x+i < shape[0] and 0 <= y+j < shape[1]:
                    heat[x+i, y+j] = heat[x+i, y+j] + k[i+kernel//2, j+kernel//2]
    return heat


heat = pts2heat(pts, img.shape[:2])
plt.imshow(heat, cmap='heat')

以下是在相关图像上叠加的点，以及生成的热图: