從 3D 圖像的每個像素中減去 2D 數組，得到 4D 數組

Question

我有一個形狀為(10, 3)的2D數組和一個表示為形狀為(480, 640, 3)的3D數組的圖像。 我想在2D數組的每個像素和每個元素之間執行差異，以獲得形狀(10, 480, 640, 3)的最終結果。 目前，我的代碼如下所示：

arr_2d = np.random.rand(10, 3)
arr_3d = np.random.rand(480, 640, 3)
res = np.ones_like(arr_3d)
res = np.tile(res, (10, 1, 1, 1))

for i in range(10):
    res[i] = arr_3d - arr_2d[i]

我的問題是，如果沒有 for 循環，是否有辦法做到這一點，只使用 numpy 操作。

Answer 1

您可以嘗試像這樣使用 np.array 進行廣播

arr_2d = arr_2d.reshape(-1,1,1,3)
arr_3d = arr_3d.reshape((-1,*arr_3d.shape))
res = arr_3d - arr_2d

這應該給出與原始代碼相同的結果