python - 将图像分为径向部分并选择单个部分中的值

Question

这就是我想在 python 中做的事情:首先，在图像上给出一个特定点(以红色显示)，我想将其径向分割成任意给定数量的等距部分。然后我想一次选择每个部分中的像素强度(以蓝色显示)。任何帮助将不胜感激。

Answer 1

不要将背景绘制为白色并用红色或蓝色填充该区域，而是将背景绘制为黑色并用白色填充该区域。然后，您可以使用乘法或按位与来根据扇区掩码选择真实图像中的像素。

现在您只需一次绘制一个扇区，并用白色填充。你知道中心，所以你只需要另外 2 个点来构建三角形。由于任何图像中可能的最长直线是对角线，因此计算其长度。现在，使用它作为从中心发出的每条径向线的长度，您可以使用简单的三角学来计算这两条线，因为您知道它们之间的角度为 360/N，其中 N 是扇区数。不要担心您计算图像边缘之外的两个顶点，所有库都允许您这样做。

这里有一些代码 - 没有经过彻底测试 - 但你明白了:

#!/usr/bin/env python3

import cv2
import math
import numpy as np

h, w   = 600, 1200   # image height and width
cx, cy = 200, 300    # (x,y) coordinates of circle centre
N      = 16          # number of slices in our pie
l      = h + w       # length of radial lines - larger than necessary

# Create each sector in white on black background
for sector in range(N):
    startAngle = sector * 360/N
    endAngle   = startAngle + 360/N
    x1 = cx + l * math.sin(math.radians(startAngle))
    y1 = cy - l * math.cos(math.radians(startAngle))
    x2 = cx + l * math.sin(math.radians(endAngle))
    y2 = cy - l * math.cos(math.radians(endAngle))
    vertices = [(cy, cx), (y1, x1), (y2, x2)]
    print(f'DEBUG: sector={sector}, startAngle={startAngle}, endAngle={endAngle}')
    # Make empty black canvas
    im = np.zeros((h,w), np.uint8)
    # Draw this pie slice in white
    cv2.fillPoly(im, np.array([vertices],'int32'), 255)
    cv2.imwrite(f'DEBUG-{sector:03d}.png', im)
    cv2.imshow('title',im)
    cv2.waitKey(0)

如果您从这张图片开始:

并将代码更改为:

#!/usr/bin/env python3

import cv2
import math
import numpy as np

orig = cv2.imread('artistic-swirl.jpg', cv2.IMREAD_ANYCOLOR)
print(orig.shape)

h, w   = 600, 1200   # image height and width
cx, cy = 200, 300    # (x,y) coordinates of circle centre
N      = 16          # number of slices in our pie
l      = h + w       # length of radial lines - larger than necessary

# Create each sector in white on black background
for sector in range(N):
    startAngle = sector * 360/N
    endAngle   = startAngle + 360/N
    x1 = cx + l * math.sin(math.radians(startAngle))
    y1 = cy - l * math.cos(math.radians(startAngle))
    x2 = cx + l * math.sin(math.radians(endAngle))
    y2 = cy - l * math.cos(math.radians(endAngle))
    vertices = [(cy, cx), (y1, x1), (y2, x2)]
    print(f'DEBUG: sector={sector}, startAngle={startAngle}, endAngle={endAngle}')
    # Make empty black canvas
    im = np.zeros((h,w), np.uint8)
    # Draw this pie slice in white
    cv2.fillPoly(im, np.array([vertices],'int32'), 255)
    cv2.imwrite(f'DEBUG-{sector:03d}.png', im)
    #cv2.imshow('title',im)
    #cv2.waitKey(0)
    mask = np.dstack((im,im,im))
    res = cv2.bitwise_and(mask,orig)
    cv2.imshow('image',res)
    cv2.waitKey(0)