如何在python中找到2D數組的關鍵點？

Question

我有一個（960,960）陣列，我試圖找到關鍵點，所以我可以找到局部極值。

我嘗試過使用np.diff和np.gradient，但是我遇到了一些麻煩，我不確定要使用哪個函數。

np.diff提供了計算二階diff的選項，但漸變沒有。

我該如何獲得關鍵點？

我試過了

diff = np.diff(storm, n=2)                    

dxx = diff[0]                                                                                                                                  
dyy = diff[1]                                                                                                                                  

derivative = dyy/dxx 

我在這里遇到問題，因為dxx中的某些值等於零。

然后有選項

gradient = np.gradient(storm)
g2 = np.gradient(gradient)

但這會給我什么，我在找什么？

Answer 1

臨界點是函數的一階導數（或多維情況下的梯度）為0的點。因此，您應該檢查函數的x和y-差異。 numpy的diff函數對於這種情況很有用。

因此，如果x-y方向上兩個相鄰元素之間的差異接近0，那么可以說該點是一個臨界點。 假設你的功能是平滑的，那就是差異改變了它的符號（從負到正，反之亦然）。

# get difference in x- and y- direction
sec_grad_x = np.diff(storm,n=1,axis=0)
sec_grad_y = np.diff(storm,n=1,axis=1)

cp = []
# starts from 1 because diff function gives a forward difference
for i in range(1,n-1):
    for j in range(1,n-1):
        # check when the difference changes its sign
        if ((sec_grad_x[i-1,j]<0) != (sec_grad_x[i-1+1,j]<0)) and \
           ((sec_grad_y[i,j-1]<0) != (sec_grad_y[i,j-1+1]<0)):
            cp.append([i,j,  storm[i,j]])

cp = np.array(cp)