我正在尝试使用OpenCV实时绘制来自摄像机的一些数据。但是,实时绘图(使用matplotlib)似乎不能正常工作。

我把这个问题隔离在这个简单的例子中:

fig = plt.figure()
plt.axis([0, 1000, 0, 1])

i = 0
x = list()
y = list()

while i < 1000:
    temp_y = np.random.random()
    x.append(i)
    y.append(temp_y)
    plt.scatter(i, temp_y)
    i += 1
    plt.show()

我希望这个例子能分别画出1000个点。实际发生的情况是,窗口弹出,显示第一个点(好吧),然后等待循环结束,然后填充图的其余部分。

有什么想法,为什么我没有看到点填充一个时间?


当前回答

下面是问题代码的工作版本(至少需要2011年11月14日的Matplotlib 1.1.0版本):

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

plt.axis([0, 10, 0, 1])

for i in range(10):
    y = np.random.random()
    plt.scatter(i, y)
    plt.pause(0.05)

plt.show()

请注意对plt.pause(0.05)的调用,它既绘制新数据,又运行GUI的事件循环(允许鼠标交互)。

其他回答

这是我要在我的系统上工作的一个版本。

import matplotlib.pyplot as plt
from drawnow import drawnow
import numpy as np

def makeFig():
    plt.scatter(xList,yList) # I think you meant this

plt.ion() # enable interactivity
fig=plt.figure() # make a figure

xList=list()
yList=list()

for i in np.arange(50):
    y=np.random.random()
    xList.append(i)
    yList.append(y)
    drawnow(makeFig)
    #makeFig()      The drawnow(makeFig) command can be replaced
    #plt.draw()     with makeFig(); plt.draw()
    plt.pause(0.001)

drawnow(makeFig)行可以用makeFig()代替;plt.draw()序列,它仍然可以正常工作。

如果您对实时绘图感兴趣,我建议您查看matplotlib的动画API。特别是,使用blit来避免在每一帧上重画背景可以给你带来实质性的速度增益(~10倍):

#!/usr/bin/env python

import numpy as np
import time
import matplotlib
matplotlib.use('GTKAgg')
from matplotlib import pyplot as plt


def randomwalk(dims=(256, 256), n=20, sigma=5, alpha=0.95, seed=1):
    """ A simple random walk with memory """

    r, c = dims
    gen = np.random.RandomState(seed)
    pos = gen.rand(2, n) * ((r,), (c,))
    old_delta = gen.randn(2, n) * sigma

    while True:
        delta = (1. - alpha) * gen.randn(2, n) * sigma + alpha * old_delta
        pos += delta
        for ii in xrange(n):
            if not (0. <= pos[0, ii] < r):
                pos[0, ii] = abs(pos[0, ii] % r)
            if not (0. <= pos[1, ii] < c):
                pos[1, ii] = abs(pos[1, ii] % c)
        old_delta = delta
        yield pos


def run(niter=1000, doblit=True):
    """
    Display the simulation using matplotlib, optionally using blit for speed
    """

    fig, ax = plt.subplots(1, 1)
    ax.set_aspect('equal')
    ax.set_xlim(0, 255)
    ax.set_ylim(0, 255)
    ax.hold(True)
    rw = randomwalk()
    x, y = rw.next()

    plt.show(False)
    plt.draw()

    if doblit:
        # cache the background
        background = fig.canvas.copy_from_bbox(ax.bbox)

    points = ax.plot(x, y, 'o')[0]
    tic = time.time()

    for ii in xrange(niter):

        # update the xy data
        x, y = rw.next()
        points.set_data(x, y)

        if doblit:
            # restore background
            fig.canvas.restore_region(background)

            # redraw just the points
            ax.draw_artist(points)

            # fill in the axes rectangle
            fig.canvas.blit(ax.bbox)

        else:
            # redraw everything
            fig.canvas.draw()

    plt.close(fig)
    print "Blit = %s, average FPS: %.2f" % (
        str(doblit), niter / (time.time() - tic))

if __name__ == '__main__':
    run(doblit=False)
    run(doblit=True)

输出:

Blit = False, average FPS: 54.37
Blit = True, average FPS: 438.27

顶部(以及许多其他)答案是基于plot .pause()构建的,但这是matplotlib中动画情节的旧方法。它不仅很慢,而且还会导致在每次更新时捕获焦点(我很难停止绘图python进程)。

TL;DR:您可能需要使用matplotlib。动画(如文档中所述)。

在深入研究了各种答案和代码片段后,事实证明,这是一种平滑的方法,可以无限地绘制传入数据。

下面是快速启动的代码。它每200ms无限地用[0,100]中的随机数绘制当前时间,同时还处理视图的自动缩放:

from datetime import datetime
from matplotlib import pyplot
from matplotlib.animation import FuncAnimation
from random import randrange

x_data, y_data = [], []

figure = pyplot.figure()
line, = pyplot.plot_date(x_data, y_data, '-')

def update(frame):
    x_data.append(datetime.now())
    y_data.append(randrange(0, 100))
    line.set_data(x_data, y_data)
    figure.gca().relim()
    figure.gca().autoscale_view()
    return line,

animation = FuncAnimation(figure, update, interval=200)

pyplot.show()

你也可以在FuncAnimation文档中探索blit,以获得更好的性能。

一个来自blit文档的例子:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.animation import FuncAnimation

fig, ax = plt.subplots()
xdata, ydata = [], []
ln, = plt.plot([], [], 'ro')

def init():
    ax.set_xlim(0, 2*np.pi)
    ax.set_ylim(-1, 1)
    return ln,

def update(frame):
    xdata.append(frame)
    ydata.append(np.sin(frame))
    ln.set_data(xdata, ydata)
    return ln,

ani = FuncAnimation(fig, update, frames=np.linspace(0, 2*np.pi, 128),
                    init_func=init, blit=True)
plt.show()

带有保留线条风格的圆形缓冲区的活动情节:

import os
import time
import psutil
import collections

import matplotlib.pyplot as plt

pts_n = 100
x = collections.deque(maxlen=pts_n)
y = collections.deque(maxlen=pts_n)
(line, ) = plt.plot(x, y, linestyle="--")

my_process = psutil.Process(os.getpid())
t_start = time.time()
while True:
    x.append(time.time() - t_start)
    y.append(my_process.cpu_percent())

    line.set_xdata(x)
    line.set_ydata(y)
    plt.gca().relim()
    plt.gca().autoscale_view()
    plt.pause(0.1)

下面是问题代码的工作版本(至少需要2011年11月14日的Matplotlib 1.1.0版本):

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

plt.axis([0, 10, 0, 1])

for i in range(10):
    y = np.random.random()
    plt.scatter(i, y)
    plt.pause(0.05)

plt.show()

请注意对plt.pause(0.05)的调用,它既绘制新数据,又运行GUI的事件循环(允许鼠标交互)。