Mahotas - 多邊形工具

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多邊形工具是一組旨在處理多邊形的工具。多邊形是指由一系列連線的頂點定義的封閉形狀。這些工具提供執行與多邊形相關的各種任務的功能，例如操作、面積計算、點在多邊形內測試等等。

在內部，Mahotas中的多邊形工具利用計算幾何中的演算法和技術來實現其功能。這些底層演算法確保多邊形操作和分析的準確性和效率。

總的來說，Mahotas中的多邊形工具作為處理影像處理任務中多邊形的工具箱，提供必要的函式和演算法來高效地操作、分析和執行這些形狀的操作。

Mahotas中的多邊形工具函式

以下是Mahotas中提供的不同多邊形工具函式：

現在，讓我們簡要了解這四個函式並檢視它們的示例。

convexhull() 函式

convexhull() 函式生成影像中一組點的凸包。凸包是包含給定點的最小多邊形。該函式透過識別多邊形的頂點並確保所有內角小於或等於180度來生成凸包。

語法

以下是Mahotas中convexhull()函式的基本語法：

mahotas.polygon.convexhull(bwimg)

其中，

• bwimg − 輸入二值影像。

示例

在下面的示例中，我們使用convexhull()函式獲取影像的凸包。

import mahotas as mh
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as mtplt
image = np.zeros((10, 10), bool)
image[2, 5] = 1
image[3, 6] = 1
image[4, 9] = 1
# Computing convex hull
convex_hull = mh.polygon.convexhull(image)
# Printing the value of the hull
print(convex_hull)
# Displaying the convex hull
mtplt.imshow(convex_hull)
mtplt.title('Convex Hull')
# Showing the figures
mtplt.show()

輸出

以下是上述程式碼的輸出：

[[2 5]
 [3 6]
 [4 9]]

獲得的影像是：

fill_convexhull() 函式

fill_convexhull() 函式使用影像中一組點生成的顏色填充凸包的內部。該函式確保凸包內的所有畫素都被分配特定顏色。

語法

以下是Mahotas中fill_convexhull()函式的基本語法：

mahotas.polygon.fill_convexhull(bwimg)

其中，

• bwimg − 輸入二值影像。

示例

這裡，我們使用fill_convexhull()函式用顏色填充凸包。

import mahotas as mh
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as mtplt
image = np.zeros((10, 10), bool)
image[2, 5] = 1
image[3, 6] = 1
image[4, 9] = 1
# Filling convex hull
fill_convexhull = mh.polygon.fill_convexhull(image)
# Displaying the filled convex hull
mtplt.imshow(fill_convexhull)
mtplt.title('Filled Convex Hull')
# Showing the figures
mtplt.show()

輸出

執行上述程式碼後，我們得到以下輸出：

fill_polygon() 函式

類似地，fill_polygon()函式用於在影像中用特定顏色填充多邊形的內部。它採用表示多邊形形狀的點，並在多邊形邊界內執行填充操作。

語法

以下是Mahotas中fill_polygon()函式的基本語法：

mahotas.polygon.fill_polygon([(y0, x0), (y1, x1), ..., ], canvas, color=1)

其中，

• [(y0, x0), (y1, x1), ..., ] − 這些是定義多邊形形狀的(y, x)座標列表。

• canvas − 將填充多邊形的影像。

• color (可選) − 確定多邊形內畫素的顏色（預設為1）。

示例

在這個例子中，我們使用fill_polygon()函式用顏色填充一個多邊形。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as mtplt
import mahotas.polygon as mp
# Create a 100x100 image with all zeros
canvas = np.zeros((100, 100), dtype=np.uint8)
# Define the polygon as a list of (y, x) points
polygon = [(0, 0), (50, 0), (50, 50), (0, 50)]
# Fill the polygon in the canvas.
mp.fill_polygon(polygon, canvas, color=255)
# Display the image
plt.imshow(canvas, cmap='gray')
plt.show()

輸出

我們得到以下輸出影像：

line() 函式

line() 函式用於在影像中繪製兩指定點（起點和終點）之間的直線。這些點由它們的x和y座標表示。x0和y0是起點的座標，x1和y1是終點的座標。

語法

以下是Mahotas中line()函式的基本語法：

mahotas.polygon.line((y0, x0), (y1, x1), canvas, color=1)

其中，

• (y0, x0) − 指定直線起點的元組。

• (y1, x1) − 指定直線終點的元組。

• canvas − 將繪製直線的影像。

• color (可選) − 確定多邊形內畫素的顏色（預設為1）。

示例

在下面的例子中，我們使用line()函式繪製一條彩色直線。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as mtplt
import mahotas.polygon as mp
# Create a 100x100 image with all zeros
canvas = np.zeros((100, 100), dtype=np.uint8)
# Draw a line in the canvas
mp.line((0, 0), (99, 99), canvas, color=255)
# Display the image
mtplt.imshow(canvas)
mtplt.show()

輸出

以下是上述程式碼的輸出：