如何用plt.imshow创建含时序光栅与灰色间隔的图像？

尝试用plt.imshow创建一幅随时间分布的图像：

• 刺激时段显示黑白光栅条纹，间期显示灰色块
• 已获取时间数组grating_time，以及刺激起止索引对index_pairs（约40组，对应40次刺激）
• 初始尝试绘制刺激区白块、间期黑块未达预期，代码如下：

index_pairs = [list(pair) for pair in zip(starts_of_gratings_clean, ends_of_gratings_clean)] 

# Parameters
image_height = 50 

# Initialize the final image
total_time = grating_time.to_numpy()[-1]
total_width = len(grating_time)
image = np.zeros((image_height, total_width), dtype=np.uint8)

# Iterate over the index pairs and set white regions
for start_idx, end_idx in index_pairs:
    image[:, start_idx:end_idx] = 255

# Plot the image
plt.imshow(image, cmap='gray', aspect='auto', extent=[grating_time.to_numpy()[0], grating_time.to_numpy()[-1], 0, image_height])
plt.xlabel('Time')
plt.ylabel('Grating')
plt.show()

需求：

1. 修复现有代码，实现刺激区白块、间期灰色块
2. 进一步将刺激区替换为黑白条纹（例如3白2黑的条纹模式）

1. 基础修复：刺激区白块 + 间期灰色块 #

初始代码的核心问题是将图像初始化为全黑（np.zeros），而需求中间期应为灰色。只需把初始图像设为灰色背景，再将刺激区设为白色即可：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 假设starts_of_gratings_clean、ends_of_gratings_clean、grating_time已提前定义
index_pairs = [list(pair) for pair in zip(starts_of_gratings_clean, ends_of_gratings_clean)] 

# 参数设置
image_height = 50 
gray_value = 128  # 间期的灰度值（0=黑，255=白，128=中灰）

# 初始化图像为灰色背景
total_width = len(grating_time)
image = np.full((image_height, total_width), gray_value, dtype=np.uint8)

# 填充刺激区为白色
for start_idx, end_idx in index_pairs:
    image[:, start_idx:end_idx] = 255

# 绘图
plt.imshow(image, cmap='gray', aspect='auto', extent=[grating_time[0], grating_time[-1], 0, image_height])
plt.xlabel('Time')
plt.ylabel('Grating')
plt.show()

2. 进阶实现：刺激区黑白条纹 #

要生成黑白条纹，先定义条纹模式（比如3行白、2行黑），再将模式重复适配图像高度，最后填充到刺激时段区域：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 假设starts_of_gratings_clean、ends_of_gratings_clean、grating_time已提前定义
index_pairs = [list(pair) for pair in zip(starts_of_gratings_clean, ends_of_gratings_clean)] 

# 参数设置
image_height = 50 
gray_value = 128  # 间期灰度值
# 定义条纹模式：3行白（255）、2行黑（0），循环重复
stripe_pattern = [255]*3 + [0]*2
# 生成适配图像高度的条纹模板（转为列向量方便广播填充）
stripe_template = np.tile(stripe_pattern, (image_height // len(stripe_pattern)) + 1)[:image_height].reshape(-1, 1)

# 初始化图像为灰色背景
total_width = len(grating_time)
image = np.full((image_height, total_width), gray_value, dtype=np.uint8)

# 填充刺激区为黑白条纹
for start_idx, end_idx in index_pairs:
    image[:, start_idx:end_idx] = stripe_template

# 绘图
plt.imshow(image, cmap='gray', aspect='auto', extent=[grating_time[0], grating_time[-1], 0, image_height])
plt.xlabel('Time')
plt.ylabel('Grating')
plt.show()

关键说明： #

• 若需要横向条纹（沿时间轴的黑白条），可将条纹模板改为行向量，再填充到对应行范围
• 调整stripe_pattern的元素数量和值，可自定义条纹的宽度、颜色比例

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Panagiotis Eleftheriadis