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从numpy布尔网格获取多边形的外部坐标

shapely numpy python

Eduardo · 技术社区 · 8 年前

我试图从一个numpy布尔网格中获取多边形的外部坐标。例如,从(16,16)ndarray,例如下面的一个

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

如果我们把它画出来 ndarray 如下所示:

我想得到以下坐标,以便我们可以画出这样的多边形的外环,例如。, [(5 1), (6 0), (7 0), (8 0), (9 0), (10 1), (11 2), (11 3), (10 2), (9 1), (8 1), (7 1), (6 1)] 。到目前为止,我掌握的情况如下:

# Consider that the boolean ndarray above is called 'prediction'

import numpy as np
from shapely.geometry import Polygon, Point
import matplotlib.pyplot as plt

# Get the coordinates that match the boolean polygon
(y, x) = np.where(prediction == True)

# Iterate on each of the coordinates, however my problem is that it is not aware of the contour order as it should be :/
coordinates = [Point(x_coordinate, y_coordinate) for x_coordinate, y_coordinate in itertools.izip(x, y)]
# Build the polygon out of the points
polygon = Polygon([[coordinate.x, coordinate.y] for coordinate in coordinates])

exterior_x, exterior_y = polygon.exterior.xy

# Plotting

fig = plt.figure(1, figsize=(5, 5))
ax = fig.add_subplot(1, 2, 1)
ax.plot(exterior_x, exterior_y, color='#6699cc')
ax.invert_yaxis()

plt.subplot(1, 2, 2)
plt.imshow(prediction)
plt.show()

问题是我在构建多边形时没有考虑顺序,因此 polygon.exterior.xy 将创建外环。我的方法将创建错误的多边形轮廓,例如:

然而,我无法找到解决这个问题的一般方法。我欢迎任何关于如何解决这个问题的建议。提前谢谢。

2 回复 | 直到 8 年前

eguaio 8 年前

也许你可以把问题转移到 GIS stack exchange site 。在这方面,您可能会得到更多帮助。

总之,快速搜索显示 this anwer ,建议使用 rasterio 图书馆,我知道这是你需要的。

根据您的情况进行调整,可以是:

import numpy as np
import rasterio.features

# Convert your array to 0-1 integers
myarray = [[1 if t else 0 for t in row] for row in myarray]
# Build a numpy array
myarray = np.array(myarray)
# Convert the type (don't even know why this was needed in my computer, but raised exception if not converted.
myarray = myarray.astype(np.int32)

# Let the library do the magic. You should take a look at the rasterio.features.shapes output
mypols = [p[0]['coordinates'] 
                   for p in  rasterio.features.shapes(myarray)]

mypols 现在是可以轻松转换为的坐标数组 shapely 多边形。

小心正确测试陌生人案例。我尝试构建一个多多边形,库将每个连接的组件作为多边形返回。幸运的是,它为每个多边形返回关联的值,因此您可以根据需要进行后期处理。不过,带内环的多边形似乎处理得不错。我不知道你在这种情况下会有什么样的行为。

Jean Rostan 8 年前

我会使用ConvexHull,它试图找到包含所有点的最小包络线,即多边形轮廓: ConvexHull with Scipy