为何导入scipy后signal未定义，导入skimage后可用？求正确解法

问题 #

想要使用SciPy的scipy.signal.convolve2d()函数，但仅执行import scipy后调用该函数会报错：

AttributeError: module 'scipy' has no attribute 'signal'

但添加from skimage.morphology import square或from skimage.morphology import disk的导入语句后，scipy.signal却能正常定义并使用。请教该现象的原因，以及无需依赖未使用的skimage导入的正确解决方法。

相关版本信息：

scikit-image              0.19.2           py37hf11a4ad_0    anaconda
scikit-learn              1.0.2            py37hf11a4ad_1
scipy                     1.7.3            py37h0a974cb_0
Python 3.7.6 (default, Jan  8 2020, 20:23:39) [MSC v.1916 64 bit (AMD64)]

原因分析 #

• SciPy采用**延迟导入（lazy import）**机制，顶级scipy模块不会自动加载所有子模块（比如scipy.signal），直接通过scipy.signal访问时，子模块未被初始化，因此触发AttributeError。
• 导入skimage.morphology中的square或disk时，skimage内部代码会主动导入scipy.signal相关模块，相当于提前帮你完成了该子模块的加载，所以后续访问scipy.signal就不会报错。

正确解决方法 #

无需依赖skimage的导入，直接显式导入scipy.signal即可，有两种常用方式：

1. 导入整个子模块：

import scipy.signal
# 正常调用函数
scipy.signal.convolve2d(...)

2. 直接导入目标函数：

from scipy.signal import convolve2d
# 直接使用函数
convolve2d(...)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Flash Thunder