skimage.draw#

绘制基元,例如线条、圆形、文本等。

bezier_curve

生成贝塞尔曲线坐标。

circle_perimeter

生成圆周坐标。

circle_perimeter_aa

生成抗锯齿圆周坐标。

disk

生成圆内像素的坐标。

ellipse

生成椭圆内像素的坐标。

ellipse_perimeter

生成椭圆周坐标。

ellipsoid

生成给定半轴长度的椭球体。

ellipsoid_stats

计算椭球体的解析体积和表面积。

line

生成线像素坐标。

line_aa

生成抗锯齿线像素坐标。

line_nd

在 n 维中绘制单像素粗细的线。

polygon

生成多边形内像素的坐标。

polygon2mask

从多边形创建二进制掩码。

polygon_perimeter

生成多边形周界坐标。

random_shapes

生成具有随机形状的图像,并用边界框标记。

rectangle

生成矩形内像素的坐标。

rectangle_perimeter

生成正好在矩形周围的像素坐标。

set_color

在给定坐标处设置图像中的像素颜色。


skimage.draw.bezier_curve(r0, c0, r1, c1, r2, c2, weight, shape=None)[源代码]#

生成贝塞尔曲线坐标。

参数:
r0, c0int

第一个控制点的坐标。

r1, c1int

中间控制点的坐标。

r2, c2int

最后一个控制点的坐标。

weightdouble

中间控制点权重,它描述了线条的张力。

shapetuple, 可选

用于确定输出像素坐标最大范围的图像形状。这对于超出图像大小的曲线很有用。如果为 None,则使用曲线的完整范围。

返回:
rr, cc(N,) int 类型的 ndarray

属于贝塞尔曲线的像素的索引。可用于直接索引到数组中,例如 img[rr, cc] = 1

注释

该算法是参考文献[1]中提出的有理二次算法。

参考文献

[1]

A Rasterizing Algorithm for Drawing Curves, A. Zingl, 2012 http://members.chello.at/easyfilter/Bresenham.pdf

示例

>>> import numpy as np
>>> from skimage.draw import bezier_curve
>>> img = np.zeros((10, 10), dtype=np.uint8)
>>> rr, cc = bezier_curve(1, 5, 5, -2, 8, 8, 2)
>>> img[rr, cc] = 1
>>> img
array([[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]], dtype=uint8)

形状

形状

skimage.draw.circle_perimeter(r, c, radius, method='bresenham', shape=None)[源代码]#

生成圆周坐标。

参数:
r, cint

圆的中心坐标。

radiusint

圆的半径。

method{‘bresenham’, ‘andres’}, 可选

bresenham : Bresenham 方法(默认) andres : Andres 方法

shapetuple, 可选

用于确定输出像素坐标最大范围的图像形状。这对于超出图像大小的圆很有用。如果为 None,则使用圆的完整范围。必须至少为长度 2。仅使用前两个值来确定输入图像的范围。

返回:
rr, cc(N,) int 类型的 ndarray

Bresenham 和 Andres 的方法:属于圆周的像素的索引。可用于直接索引到数组中,例如 img[rr, cc] = 1

注释

Andres 方法的优点是同心圆会创建一个圆盘,而 Bresenham 可能会产生孔洞。当 Andres 圆旋转时,失真也较少。Bresenham 方法也称为中点圆算法。抗锯齿圆生成器可使用 circle_perimeter_aa

参考文献

[1]

J.E. Bresenham, “Algorithm for computer control of a digital plotter”, IBM Systems journal, 4 (1965) 25-30.

[2]

E. Andres, “Discrete circles, rings and spheres”, Computers & Graphics, 18 (1994) 695-706.

示例

>>> from skimage.draw import circle_perimeter
>>> img = np.zeros((10, 10), dtype=np.uint8)
>>> rr, cc = circle_perimeter(4, 4, 3)
>>> img[rr, cc] = 1
>>> img
array([[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0],
       [0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0],
       [0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0],
       [0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0],
       [0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]], dtype=uint8)

形状

形状

圆形和椭圆形霍夫变换

圆形和椭圆形霍夫变换

skimage.draw.circle_perimeter_aa(r, c, radius, shape=None)[源代码]#

生成抗锯齿圆周坐标。

参数:
r, cint

圆的中心坐标。

radiusint

圆的半径。

shapetuple, 可选

用于确定输出像素坐标最大范围的图像形状。这对于超出图像大小的圆很有用。如果为 None,则使用圆的完整范围。必须至少为长度 2。仅使用前两个值来确定输入图像的范围。

返回:
rr, cc, val(N,) ndarray (int, int, float)

像素的索引(rr, cc)和强度值(val)。img[rr, cc] = val

注释

Wu 的方法绘制抗锯齿圆。此实现不使用查找表优化。

使用函数 draw.set_colorcircle_perimeter_aa 结果应用于彩色图像。

参考文献

[1]

X. Wu, “An efficient antialiasing technique”, In ACM SIGGRAPH Computer Graphics, 25 (1991) 143-152.

示例

>>> from skimage.draw import circle_perimeter_aa
>>> img = np.zeros((10, 10), dtype=np.uint8)
>>> rr, cc, val = circle_perimeter_aa(4, 4, 3)
>>> img[rr, cc] = val * 255
>>> img
array([[  0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0],
       [  0,   0,  60, 211, 255, 211,  60,   0,   0,   0],
       [  0,  60, 194,  43,   0,  43, 194,  60,   0,   0],
       [  0, 211,  43,   0,   0,   0,  43, 211,   0,   0],
       [  0, 255,   0,   0,   0,   0,   0, 255,   0,   0],
       [  0, 211,  43,   0,   0,   0,  43, 211,   0,   0],
       [  0,  60, 194,  43,   0,  43, 194,  60,   0,   0],
       [  0,   0,  60, 211, 255, 211,  60,   0,   0,   0],
       [  0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0],
       [  0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0]], dtype=uint8)
>>> from skimage import data, draw
>>> image = data.chelsea()
>>> rr, cc, val = draw.circle_perimeter_aa(r=100, c=100, radius=75)
>>> draw.set_color(image, (rr, cc), [1, 0, 0], alpha=val)

形状

形状

skimage.draw.disk(center, radius, *, shape=None)[源代码]#

生成圆内像素的坐标。

参数:
centertuple

圆盘的中心坐标。

radiusdouble

圆盘的半径。

shapetuple, 可选

图像形状为大小为 2 的元组。确定输出像素坐标的最大范围。这对于超出图像大小的圆盘很有用。如果为 None,则使用圆盘的完整范围。该形状可能会导致负坐标和环绕行为。

返回:
rr, ccint 类型的 ndarray

圆盘的像素坐标。可用于直接索引到数组中,例如 img[rr, cc] = 1

示例

>>> import numpy as np
>>> from skimage.draw import disk
>>> shape = (4, 4)
>>> img = np.zeros(shape, dtype=np.uint8)
>>> rr, cc = disk((0, 0), 2, shape=shape)
>>> img[rr, cc] = 1
>>> img
array([[1, 1, 0, 0],
       [1, 1, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0]], dtype=uint8)
>>> img = np.zeros(shape, dtype=np.uint8)
>>> # Negative coordinates in rr and cc perform a wraparound
>>> rr, cc = disk((0, 0), 2, shape=None)
>>> img[rr, cc] = 1
>>> img
array([[1, 1, 0, 1],
       [1, 1, 0, 1],
       [0, 0, 0, 0],
       [1, 1, 0, 1]], dtype=uint8)
>>> img = np.zeros((10, 10), dtype=np.uint8)
>>> rr, cc = disk((4, 4), 5)
>>> img[rr, cc] = 1
>>> img
array([[0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0],
       [0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0],
       [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0],
       [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0],
       [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0],
       [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0],
       [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0],
       [0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0],
       [0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]], dtype=uint8)

形状

形状

形状索引

形状索引

skimage.draw.ellipse(r, c, r_radius, c_radius, shape=None, rotation=0.0)[源代码]#

生成椭圆内像素的坐标。

参数:
r, cdouble

椭圆的中心坐标。

r_radius, c_radius双精度浮点数

短半轴和长半轴。 (r/r_radius)**2 + (c/c_radius)**2 = 1

shapetuple, 可选

用于确定输出像素坐标最大范围的图像形状。 这对于超出图像大小的椭圆很有用。 默认情况下,使用椭圆的全部范围。 必须至少为长度 2。 仅使用前两个值来确定范围。

rotation浮点数,可选(默认 0.)

设置椭圆的旋转角度(rotation),范围为 (-PI, PI),逆时针方向,因此 PI/2 度意味着交换椭圆轴

返回:
rr, ccint 类型的 ndarray

椭圆的像素坐标。 可用于直接索引到数组中,例如 img[rr, cc] = 1

注释

椭圆方程

((x * cos(alpha) + y * sin(alpha)) / x_radius) ** 2 +
((x * sin(alpha) - y * cos(alpha)) / y_radius) ** 2 = 1

请注意,在未指定 shape 的情况下,ellipse 的位置也可能具有负值,因为这在平面上是正确的。 另一方面,之后将这些椭圆位置用于图像可能会导致出现在图像的另一侧,因为 image[-1, -1] = image[end-1, end-1]

>>> rr, cc = ellipse(1, 2, 3, 6)
>>> img = np.zeros((6, 12), dtype=np.uint8)
>>> img[rr, cc] = 1
>>> img
array([[1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1],
       [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1],
       [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1],
       [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1]], dtype=uint8)

示例

>>> from skimage.draw import ellipse
>>> img = np.zeros((10, 12), dtype=np.uint8)
>>> rr, cc = ellipse(5, 6, 3, 5, rotation=np.deg2rad(30))
>>> img[rr, cc] = 1
>>> img
array([[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0],
       [0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0],
       [0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0],
       [0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0],
       [0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]], dtype=uint8)

形状

形状

近似和细分多边形

近似和细分多边形

掩码归一化互相关

掩码归一化互相关

角点检测

角点检测

测量区域属性

测量区域属性

skimage.draw.ellipse_perimeter(r, c, r_radius, c_radius, orientation=0, shape=None)[source]#

生成椭圆周坐标。

参数:
r, cint

椭圆的中心坐标。

r_radius, c_radius整数

短半轴和长半轴。 (r/r_radius)**2 + (c/c_radius)**2 = 1

orientation双精度浮点数,可选

主轴方向,以弧度表示,顺时针方向。

shapetuple, 可选

用于确定输出像素坐标最大范围的图像形状。 这对于超出图像大小的椭圆很有用。 如果为 None,则使用椭圆的全部范围。 必须至少为长度 2。 仅使用前两个值来确定输入图像的范围。

返回:
rr, cc(N,) int 类型的 ndarray

属于椭圆周长的像素的索引。 可用于直接索引到数组中,例如 img[rr, cc] = 1

参考文献

[1]

A Rasterizing Algorithm for Drawing Curves, A. Zingl, 2012 http://members.chello.at/easyfilter/Bresenham.pdf

示例

>>> from skimage.draw import ellipse_perimeter
>>> img = np.zeros((10, 10), dtype=np.uint8)
>>> rr, cc = ellipse_perimeter(5, 5, 3, 4)
>>> img[rr, cc] = 1
>>> img
array([[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0],
       [0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0],
       [0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1],
       [0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1],
       [0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1],
       [0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0],
       [0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]], dtype=uint8)

请注意,在未指定 shape 的情况下,ellipse 的位置也可能具有负值,因为这在平面上是正确的。 另一方面,之后将这些椭圆位置用于图像可能会导致出现在图像的另一侧,因为 image[-1, -1] = image[end-1, end-1]

>>> rr, cc = ellipse_perimeter(2, 3, 4, 5)
>>> img = np.zeros((9, 12), dtype=np.uint8)
>>> img[rr, cc] = 1
>>> img
array([[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1],
       [1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0]], dtype=uint8)

形状

形状

圆形和椭圆形霍夫变换

圆形和椭圆形霍夫变换

skimage.draw.ellipsoid(a, b, c, spacing=(1.0, 1.0, 1.0), levelset=False)[source]#

生成给定半轴长度的椭球体。

各个半轴长度沿笛卡尔坐标中的三个维度给出。 每个维度可以使用不同的网格间距。

参数:
a浮点数

沿 x 轴的半轴长度。

b浮点数

沿 y 轴的半轴长度。

c浮点数

沿 z 轴的半轴长度。

spacing由浮点数组成的 3 元组

三个空间维度中的网格间距。

levelset布尔值

如果为 True,则返回此椭球的水平集(关于零的有符号水平集,正值表示内部),类型为 np.float64。 False 返回所述水平集的二值化版本。

返回:
ellipsoid(M, N, P) 数组

对于给定的 spacing,以正确大小的数组为中心放置的椭球。 布尔数据类型,除非 levelset=True,在这种情况下,返回一个浮点数数组,其中高于 0.0 的水平集表示椭球。

行进立方体

行进立方体

skimage.draw.ellipsoid_stats(a, b, c)[source]#

计算椭球体的解析体积和表面积。

椭球的表面积由下式给出

\[S=4\pi b c R_G\!\left(1, \frac{a^2}{b^2}, \frac{a^2}{c^2}\right)\]

其中 \(R_G\) 是 Carlson 的第二类完全对称椭圆积分 [1]。 后者实现为 scipy.special.elliprg()

参数:
a浮点数

沿 x 轴的半轴长度。

b浮点数

沿 y 轴的半轴长度。

c浮点数

沿 z 轴的半轴长度。

返回:
vol浮点数

计算出的椭球体积。

surf浮点数

计算出的椭球表面积。

参考文献


skimage.draw.line(r0, c0, r1, c1)[source]#

生成线像素坐标。

参数:
r0, c0int

起始位置(行,列)。

r1, c1int

结束位置(行,列)。

返回:
rr, cc(N,) int 类型的 ndarray

属于该线的像素的索引。 可用于直接索引到数组中,例如 img[rr, cc] = 1

注释

抗锯齿线生成器可使用 line_aa

示例

>>> from skimage.draw import line
>>> img = np.zeros((10, 10), dtype=np.uint8)
>>> rr, cc = line(1, 1, 8, 8)
>>> img[rr, cc] = 1
>>> img
array([[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]], dtype=uint8)

形状

形状

直线霍夫变换

直线霍夫变换

skimage.draw.line_aa(r0, c0, r1, c1)[source]#

生成抗锯齿线像素坐标。

参数:
r0, c0int

起始位置(行,列)。

r1, c1int

结束位置(行,列)。

返回:
rr, cc, val(N,) ndarray (int, int, float)

像素的索引(rr, cc)和强度值(val)。img[rr, cc] = val

参考文献

[1]

A Rasterizing Algorithm for Drawing Curves, A. Zingl, 2012 http://members.chello.at/easyfilter/Bresenham.pdf

示例

>>> from skimage.draw import line_aa
>>> img = np.zeros((10, 10), dtype=np.uint8)
>>> rr, cc, val = line_aa(1, 1, 8, 8)
>>> img[rr, cc] = val * 255
>>> img
array([[  0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0],
       [  0, 255,  74,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0],
       [  0,  74, 255,  74,   0,   0,   0,   0,   0,   0],
       [  0,   0,  74, 255,  74,   0,   0,   0,   0,   0],
       [  0,   0,   0,  74, 255,  74,   0,   0,   0,   0],
       [  0,   0,   0,   0,  74, 255,  74,   0,   0,   0],
       [  0,   0,   0,   0,   0,  74, 255,  74,   0,   0],
       [  0,   0,   0,   0,   0,   0,  74, 255,  74,   0],
       [  0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,  74, 255,   0],
       [  0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0,   0]], dtype=uint8)

形状

形状

skimage.draw.line_nd(start, stop, *, endpoint=False, integer=True)[source]#

在 n 维中绘制单像素粗细的线。

生成的线将是 ndim 连接的。 也就是说,线中两个连续的像素将是 n 维中的直接或对角邻居。

参数:
start类数组,形状 (N,)

线的起始坐标。

stop类数组,形状 (N,)

线的结束坐标。

endpoint布尔值,可选

是否在返回的线中包含端点。 默认为 False,这便于绘制多点路径。

integer布尔值,可选

是否将坐标四舍五入为整数。 如果为 True(默认值),则返回的坐标可用于直接索引到数组中。 False 可用于例如矢量绘图。

返回:
coords数组元组

线上点的坐标。

示例

>>> lin = line_nd((1, 1), (5, 2.5), endpoint=False)
>>> lin
(array([1, 2, 3, 4]), array([1, 1, 2, 2]))
>>> im = np.zeros((6, 5), dtype=int)
>>> im[lin] = 1
>>> im
array([[0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 1, 0, 0, 0],
       [0, 1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 1, 0, 0],
       [0, 0, 1, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0]])
>>> line_nd([2, 1, 1], [5, 5, 2.5], endpoint=True)
(array([2, 3, 4, 4, 5]), array([1, 2, 3, 4, 5]), array([1, 1, 2, 2, 2]))

skimage.draw.polygon(r, c, shape=None)[source]#

生成多边形内像素的坐标。

参数:
r(N,) 类数组

多边形顶点的行坐标。

c(N,) 类数组

多边形顶点的列坐标。

shapetuple, 可选

图像形状,用于确定输出像素坐标的最大范围。这对于超出图像大小的多边形很有用。如果为 None,则使用多边形的完整范围。必须至少为长度 2。只有前两个值用于确定输入图像的范围。

返回:
rr, ccint 类型的 ndarray

多边形的像素坐标。 可用于直接索引数组,例如 img[rr, cc] = 1

另请参阅

polygon2mask

从多边形创建二进制掩码。

注释

此函数确保 rrcc 不包含负值。坐标小于 0 的多边形像素不会被绘制。

示例

>>> import skimage as ski
>>> r = np.array([1, 2, 8])
>>> c = np.array([1, 7, 4])
>>> rr, cc = ski.draw.polygon(r, c)
>>> img = np.zeros((10, 10), dtype=int)
>>> img[rr, cc] = 1
>>> img
array([[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0],
       [0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]])

如果定义了图像 shape,并且 polygon 的顶点/点位于此坐标空间之外,则仅返回多边形的部分(或全部不返回)像素。通过偏移量移动多边形的顶点可以用于移动多边形,并可能绘制多边形的任意子区域。

>>> offset = (2, -4)
>>> rr, cc = ski.draw.polygon(r - offset[0], c - offset[1], shape=img.shape)
>>> img = np.zeros((10, 10), dtype=int)
>>> img[rr, cc] = 1
>>> img
array([[0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]])

形状

形状

skimage.draw.polygon2mask(image_shape, polygon)[源代码]#

从多边形创建二进制掩码。

参数:
image_shape大小为 2 的元组

掩码的形状。

polygon(N, 2) 类数组

形状为 (N, 2) 的多边形坐标,其中 N 是点的数量。坐标为 (行,列)。

返回:
mask类型为“bool”的二维 ndarray

与输入多边形对应的二进制掩码。

另请参阅

polygon

生成多边形内像素的坐标。

注释

此函数不执行任何边界检查。多边形中位于 image_shape 定义的坐标空间之外的部分不会被绘制。

示例

>>> import skimage as ski
>>> image_shape = (10, 10)
>>> polygon = np.array([[1, 1], [2, 7], [8, 4]])
>>> mask = ski.draw.polygon2mask(image_shape, polygon)
>>> mask.astype(int)
array([[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0],
       [0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]])

如果 polygon 的顶点/点位于 image_shape 定义的坐标空间之外,则仅在掩码中绘制多边形的部分(或全部不绘制)。

>>> offset = np.array([[2, -4]])
>>> ski.draw.polygon2mask(image_shape, polygon - offset).astype(int)
array([[0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]])

skimage.draw.polygon_perimeter(r, c, shape=None, clip=False)[源代码]#

生成多边形周界坐标。

参数:
r(N,) ndarray

多边形顶点的行坐标。

c(N,) ndarray

多边形顶点的列坐标。

shapetuple, 可选

图像形状,用于确定输出像素坐标的最大范围。这对于超出图像大小的多边形很有用。如果为 None,则使用多边形的完整范围。必须至少为长度 2。只有前两个值用于确定输入图像的范围。

clipbool,可选

是否将多边形裁剪到提供的形状。如果将其设置为 True,则绘制的图形将始终是具有所有可见边的闭合多边形。

返回:
rr, ccint 类型的 ndarray

多边形的像素坐标。 可用于直接索引数组,例如 img[rr, cc] = 1

示例

>>> from skimage.draw import polygon_perimeter
>>> img = np.zeros((10, 10), dtype=np.uint8)
>>> rr, cc = polygon_perimeter([5, -1, 5, 10],
...                            [-1, 5, 11, 5],
...                            shape=img.shape, clip=True)
>>> img[rr, cc] = 1
>>> img
array([[0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0],
       [0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0],
       [0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1],
       [1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1],
       [1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1],
       [1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1],
       [0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1],
       [0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0]], dtype=uint8)

skimage.draw.random_shapes(image_shape, max_shapes, min_shapes=1, min_size=2, max_size=None, num_channels=3, shape=None, intensity_range=None, allow_overlap=False, num_trials=100, rng=None, *, channel_axis=-1)[源代码]#

生成具有随机形状的图像,并用边界框标记。

使用随机大小、随机位置和随机颜色(有或没有重叠)填充图像。

形状具有随机 (行,列) 起始坐标,以及由 min_sizemax_size 限定的随机大小。可能会出现随机生成的形状根本不适合图像的情况。在这种情况下,算法将使用新的起始坐标尝试多次。但是,这也意味着某些形状可能会被完全跳过。在这种情况下,此函数将生成比请求的形状更少的形状。

参数:
image_shape元组

要生成的图像的行数和列数。

max_shapesint

要(尝试)放入形状的最大形状数。

min_shapesint,可选

要(尝试)放入形状的最小形状数。

min_sizeint,可选

要放入图像的每个形状的最小尺寸。

max_sizeint,可选

要放入图像的每个形状的最大尺寸。

num_channelsint,可选

生成图像中的通道数。如果为 1,则生成单色图像,否则生成具有多个通道的彩色图像。如果将 multichannel 设置为 False,则忽略此参数。

shape{rectangle, circle, triangle, ellipse, None} str,可选

要生成的形状的名称,或 None 以选择随机形状。

intensity_range{uint8 的元组的元组,uint8 的元组},可选

从中采样像素值的范围。对于灰度图像,格式为 (最小值,最大值)。对于多通道 - ((最小值,最大值),) 如果范围在通道中相等,以及 ((min_0, max_0), … (min_N, max_N)) 如果它们不同。由于该函数仅支持生成 uint8 数组,因此最大范围为 (0, 255)。如果为 None,则为每个通道设置为 (0, 254),保留强度 = 255 的颜色作为背景。

allow_overlapbool,可选

如果 True,则允许形状重叠。

num_trialsint,可选

在跳过形状之前尝试将其放入图像的次数。

rng{numpy.random.Generator, int},可选

伪随机数生成器。默认情况下,使用 PCG64 生成器(请参阅 numpy.random.default_rng())。如果 rng 是 int,则它用于为生成器设定种子。

channel_axisint 或 None,可选

如果为 None,则假设图像为灰度(单通道)图像。否则,此参数指示数组的哪个轴对应于通道。

在 0.19 版本中添加: 在 0.19 版本中添加了 channel_axis

返回:
imageuint8 数组

具有拟合形状的图像。

labels列表

标签列表,图像中每个形状一个标签。每个标签都是一个 (类别,((r0, r1), (c0, c1))) 元组,指定形状的类别和边界框坐标。

示例

>>> import skimage.draw
>>> image, labels = skimage.draw.random_shapes((32, 32), max_shapes=3)
>>> image 
array([
   [[255, 255, 255],
    [255, 255, 255],
    [255, 255, 255],
    ...,
    [255, 255, 255],
    [255, 255, 255],
    [255, 255, 255]]], dtype=uint8)
>>> labels 
[('circle', ((22, 18), (25, 21))),
 ('triangle', ((5, 6), (13, 13)))]

随机形状

随机形状

skimage.draw.rectangle(start, end=None, extent=None, shape=None)[源代码]#

生成矩形内像素的坐标。

参数:
start元组

矩形的起始点,例如,([平面,] 行, 列)

end元组

矩形的结束点 ([平面,] 行, 列)。对于 2D 矩阵,由矩形定义的切片为 [start:(end+1)]。必须指定 endextent 中的一个。

extent元组

绘制矩形的范围(大小)。例如,([平面数,] 行数, 列数)。必须指定 endextent 中的一个。负范围有效,将导致矩形沿相反方向绘制。如果范围为负,则不包括 start 点。

shapetuple, 可选

图像形状,用于确定输出坐标的最大边界。这对于裁剪超出图像大小的矩形非常有用。默认情况下,不进行裁剪。

返回:
coordsint 数组,形状 (Ndim, Npoints)

矩形中所有像素的坐标。

注释

此函数可以通过传递长度为 N 的元组 startendextent 来应用于 N 维图像。

示例

>>> import numpy as np
>>> from skimage.draw import rectangle
>>> img = np.zeros((5, 5), dtype=np.uint8)
>>> start = (1, 1)
>>> extent = (3, 3)
>>> rr, cc = rectangle(start, extent=extent, shape=img.shape)
>>> img[rr, cc] = 1
>>> img
array([[0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 1, 1, 1, 0],
       [0, 1, 1, 1, 0],
       [0, 1, 1, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0]], dtype=uint8)
>>> img = np.zeros((5, 5), dtype=np.uint8)
>>> start = (0, 1)
>>> end = (3, 3)
>>> rr, cc = rectangle(start, end=end, shape=img.shape)
>>> img[rr, cc] = 1
>>> img
array([[0, 1, 1, 1, 0],
       [0, 1, 1, 1, 0],
       [0, 1, 1, 1, 0],
       [0, 1, 1, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0]], dtype=uint8)
>>> import numpy as np
>>> from skimage.draw import rectangle
>>> img = np.zeros((6, 6), dtype=np.uint8)
>>> start = (3, 3)
>>>
>>> rr, cc = rectangle(start, extent=(2, 2))
>>> img[rr, cc] = 1
>>> rr, cc = rectangle(start, extent=(-2, 2))
>>> img[rr, cc] = 2
>>> rr, cc = rectangle(start, extent=(-2, -2))
>>> img[rr, cc] = 3
>>> rr, cc = rectangle(start, extent=(2, -2))
>>> img[rr, cc] = 4
>>> print(img)
[[0 0 0 0 0 0]
 [0 3 3 2 2 0]
 [0 3 3 2 2 0]
 [0 4 4 1 1 0]
 [0 4 4 1 1 0]
 [0 0 0 0 0 0]]

skimage.draw.rectangle_perimeter(start, end=None, extent=None, shape=None, clip=False)[源代码]#

生成正好在矩形周围的像素坐标。

参数:
start元组

内部矩形的起始点,例如,(行, 列)

end元组

内部矩形的结束点 (行, 列)。对于 2D 矩阵,由内部矩形定义的切片为 [start:(end+1)]。必须指定 endextent 中的一个。

extent元组

内部矩形的范围(大小)。例如,(行数, 列数)。必须指定 endextent 中的一个。允许负范围。请参阅 rectangle 以更好地理解它们的行为方式。

shapetuple, 可选

图像形状,用于确定输出坐标的最大边界。这对于裁剪超出图像大小的周长非常有用。默认情况下,不进行裁剪。长度必须至少为 2。仅使用前两个值来确定输入图像的范围。

clipbool,可选

是否将周长裁剪到提供的形状。如果设置为 True,则绘制的图形始终是一个闭合的多边形,所有边都可见。

返回:
coordsint 数组,形状 (2, Npoints)

矩形中所有像素的坐标。

示例

>>> import numpy as np
>>> from skimage.draw import rectangle_perimeter
>>> img = np.zeros((5, 6), dtype=np.uint8)
>>> start = (2, 3)
>>> end = (3, 4)
>>> rr, cc = rectangle_perimeter(start, end=end, shape=img.shape)
>>> img[rr, cc] = 1
>>> img
array([[0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 1, 1, 1, 1],
       [0, 0, 1, 0, 0, 1],
       [0, 0, 1, 0, 0, 1],
       [0, 0, 1, 1, 1, 1]], dtype=uint8)
>>> img = np.zeros((5, 5), dtype=np.uint8)
>>> r, c = rectangle_perimeter(start, (10, 10), shape=img.shape, clip=True)
>>> img[r, c] = 1
>>> img
array([[0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 1, 1, 1],
       [0, 0, 1, 0, 1],
       [0, 0, 1, 0, 1],
       [0, 0, 1, 1, 1]], dtype=uint8)

skimage.draw.set_color(image, coords, color, alpha=1)[源代码]#

在给定坐标处设置图像中的像素颜色。

请注意,此函数会就地修改图像的颜色。超出图像形状的坐标将被忽略。

参数:
image(M, N, C) ndarray

图像

coords((K,) ndarray, (K,) ndarray) 元组

要着色的像素的行和列坐标。

color(C,) ndarray

要分配给图像中坐标的颜色。

alpha标量或 (K,) ndarray

用于将颜色与图像混合的 Alpha 值。0 为透明,1 为不透明。

示例

>>> from skimage.draw import line, set_color
>>> img = np.zeros((10, 10), dtype=np.uint8)
>>> rr, cc = line(1, 1, 20, 20)
>>> set_color(img, (rr, cc), 1)
>>> img
array([[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0],
       [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1]], dtype=uint8)