Numpy中如何计算填充后框的边界框（无需生成填充数组）

场景说明 #

现有二维Numpy数组定义如下：

import numpy as np
# 原二维世界数组
a = np.zeros((w_world, h_world))

还有一个ltwh格式的框b（即由left、top、width、height四个参数定义，代表框在数组a坐标系中的位置与尺寸），这个框可能超出数组a的边界。

我需要确定：当使用Numpy的pad方法对数组a进行填充后，这个框b在填充后的新数组中的对应位置。

我已经能自行实现这个功能（支持多种填充模式），但想知道Numpy有没有内置的相关函数可以直接完成这个位置映射。

解答 #

目前Numpy并没有专门用于直接计算这种框位置映射的内置函数。

要完成这个映射，核心逻辑是根据pad方法指定的**填充宽度（pad_width参数）**计算偏移量：

• 首先把pad_width转换为二维数组的完整格式：((顶部填充行数, 底部填充行数), (左侧填充列数, 右侧填充列数))
• 假设原框b的ltwh参数为(b_left, b_top, b_width, b_height)
• 填充后框的新ltwh参数就是：

  (b_left + 左侧填充列数, b_top + 顶部填充行数, b_width, b_height)
  

注意事项 #

• 不管填充模式是constant、edge还是其他类型，这个偏移计算逻辑都通用——填充模式只影响填充区域的数值，不会改变填充后数组的尺寸以及原元素/框的位置偏移规则。
• 如果pad_width是用简化格式指定的（比如单个整数、所有维度统一填充），需要先将其转换为((top, bottom), (left, right))的完整格式，再提取对应方向的填充值计算偏移。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Gulzar