SciPy Создать 2D многоугольную маску

Мне нужно создать двумерный массив numpy, который представляет двоичную маску многоугольника, используя стандартные пакеты Python.

input: многоугольные вершины, размеры изображения
вывод: двоичная маска многоугольника (numpy 2D-массив)

(Большой контекст: я хочу получить дистанционное преобразование этого многоугольника, используя scipy.ndimage.morphology.distance_transform_edt.)

Может ли кто-нибудь показать мне, как это сделать?

Ответ 1

Ответ оказывается довольно простым:

import numpy
from PIL import Image, ImageDraw

# polygon = [(x1,y1),(x2,y2),...] or [x1,y1,x2,y2,...]
# width = ?
# height = ?

img = Image.new('L', (width, height), 0)
ImageDraw.Draw(img).polygon(polygon, outline=1, fill=1)
mask = numpy.array(img)

Ответ 2

В качестве чуть более прямой альтернативы @Anil ответ, matplotlib имеет matplotlib.nxutils.points_inside_poly, который можно использовать для быстрого растеризации произвольного многоугольника. Например.

import numpy as np
from matplotlib.nxutils import points_inside_poly

nx, ny = 10, 10
poly_verts = [(1,1), (5,1), (5,9),(3,2),(1,1)]

# Create vertex coordinates for each grid cell...
# (<0,0> is at the top left of the grid in this system)
x, y = np.meshgrid(np.arange(nx), np.arange(ny))
x, y = x.flatten(), y.flatten()

points = np.vstack((x,y)).T

grid = points_inside_poly(points, poly_verts)
grid = grid.reshape((ny,nx))

print grid

Что дает (массив булевых numpy):

[[False False False False False False False False False False]
 [False  True  True  True  True False False False False False]
 [False False False  True  True False False False False False]
 [False False False False  True False False False False False]
 [False False False False  True False False False False False]
 [False False False False  True False False False False False]
 [False False False False False False False False False False]
 [False False False False False False False False False False]
 [False False False False False False False False False False]
 [False False False False False False False False False False]]

Вы можете с легкостью передать grid любой из функций scipy.ndimage.morphology.

Ответ 3

Обновление комментария Джо. API Matplotlib изменился с момента публикации комментария, и теперь вам нужно использовать метод, предоставляемый подмодулем matplotlib.path.

Ниже приведен рабочий код.

import numpy as np
from matplotlib.path import Path

nx, ny = 10, 10
poly_verts = [(1,1), (5,1), (5,9),(3,2),(1,1)]

# Create vertex coordinates for each grid cell...
# (<0,0> is at the top left of the grid in this system)
x, y = np.meshgrid(np.arange(nx), np.arange(ny))
x, y = x.flatten(), y.flatten()

points = np.vstack((x,y)).T

path = Path(poly_verts)
grid = path.contains_points(points)
grid = grid.reshape((ny,nx))

print grid

Ответ 4

Вы можете попробовать использовать библиотеку изображений Python, PIL. Сначала вы инициализируете холст. Затем вы создаете объект рисования, и вы начинаете создавать линии. Предполагается, что многоугольник находится в R ^ 2 и список вершин для ввода находится в правильном порядке.

Вход = [(x1, y1), (x2, y2),..., (xn, yn)], (ширина, высота)

from PIL import Image, ImageDraw

img = Image.new('L', (width, height), 0)   # The Zero is to Specify Background Color
draw = ImageDraw.Draw(img)

for vertex in range(len(vertexlist)):
    startpoint = vertexlist[vertex]
    try: endpoint = vertexlist[vertex+1]
    except IndexError: endpoint = vertexlist[0] 
    # The exception means We have reached the end and need to complete the polygon
    draw.line((startpoint[0], startpoint[1], endpoint[0], endpoint[1]), fill=1)

# If you want the result as a single list
# You can make a two dimensional list or dictionary by iterating over the height and width variable
list(img.getdata())

# If you want the result as an actual Image
img.save('polgon.jpg', 'JPEG')

Это то, что вы искали, или вы спрашивали что-то другое?