Python：同時對二維陣列的每個像素執行操作

Question

我想在二維陣列上應用3x3或更大的圖像過濾器（高斯或中值）。

雖然有幾種方法可以做到這一點，例如scipy.ndimage.gaussian_filter或應用循環，但我想知道是否有辦法同時在一個mxn陣列的每個像素上應用3x3或更大的濾鏡，因爲它可以節省一個很多時間繞過循環。函數式編程可以用於這個目的嗎？

有一個叫做scipy.ndimage.filters.convolve的模塊，請告知它是否能夠執行同時操作。

Answer 1

您可能想了解並行處理的Python：特別 http://wiki.python.org/moin/ParallelProcessing 或multiprocessing包： http://docs.python.org/library/multiprocessing.html

退房多處理器上使用Python圖像庫（PIL）。 Using multiprocessing with the PIL 和類似的問題。

您可以創建四名工人，將圖像分成四份，並將每個象限分配給工人。但是，您可能會失去時間。另一方面，如果你有幾個圖像需要處理，那麼這種方法可能會有效（讓每個工人打開自己的圖像）。

Answer 2

即使python確實提供了將操作應用於NxM數組而不循環的功能，但操作仍不會在後臺同時執行，因爲CPU每週期可處理的指令數量是有限的，因此無時間可以節省。對於你的用例，這可能甚至會適得其反，因爲你的數組中的字段可能具有依賴性，如果你不知道它們按什麼順序訪問，這很可能最終會變成一團糟。

Hugues提供了一些有關Python中並行處理的有用鏈接，但在訪問同一數據結構（如同時具有多個線程的數組）時要小心。如果你不同步線程，他們可能會同時訪問數組的相同部分，並搞砸了。
並且請注意，可以並行有效運行的線程數量受處理器內核數量的限制。