環境
- Python 3.11.2
- numpy 1.24.2
やりたいこと
画像をPillowなどで読み込み、bool配列を使って、特定のピクセルを白色([255,255,255]
)にしたいです。
起きたこと
マスク用の配列のdtype
をbool
ではなく、間違えてnumpy.uint8
にしてしまいました。
そのマスク用の配列を利用して、特定のピクセルを白色に設定しようとしたら、処理時間が1分以上かかりました。
In [131]: height=1080; width=1920; channel=3
# Pillowなどで画像を読み込むことを想定
In [132]: data=numpy.random.randint(256, size=(height,width,channel))
In [133]: correct_mask = numpy.zeros((height, width), dtype=bool)
In [134]: %time data[correct_mask] = [255,255,255]
CPU times: user 773 µs, sys: 0 ns, total: 773 µs
Wall time: 526 µs
# マスク用の配列の型を間違えて`numpy.uint8`にしてしまった
In [135]: wrong_mask = numpy.zeros((height, width), dtype=numpy.uint8)
# 処理に時間がかかる。なぜ?
In [136]: %time data[wrong_mask] = [255,255,255]
CPU times: user 2min 17s, sys: 0 ns, total: 2min 17s
Wall time: 2min 17s
質問
なぜdtype
がnumpy.uint8
の配列をインデックスに利用すると、dtype
がbool
の配列を利用するときと比較して、処理時間が長くなるのでしょうか
また、dtype
がnumpy.uint8
の配列をインデックスに利用すると、どのような処理になるのでしょうか?
data[wrong_mask]
としてみてください。おそらくメモリエラーになるかと思います。Unable to allocate 89.0 GiB for an array with shape (1080, 1920, 1920, 3) and data type int64
ここで、shape が(1080, 1920, 1920, 3)
と表示されていて、次元が増えていることが処理時間が長くなってしまう原因です。