Jak zapisywać proste kształty geometryczne do tablic numpy

Zwyczajowym sposobem jest zdefiniowanie siatki współrzÄ™dnych i zastosowanie równaÅ„ ksztaÅ‚tu. Aby to zrobić najprostszym sposobem jest użycie numpy.mgrid:

Http://docs.scipy.org/doc/numpy/reference/generated/numpy.mgrid.html

# xx and yy are 200x200 tables containing the x and y coordinates as values
# mgrid is a mesh creation helper
xx, yy = numpy.mgrid[:200, :200]
# circles contains the squared distance to the (100, 100) point
# we are just using the circle equation learnt at school
circle = (xx - 100) ** 2 + (yy - 100) ** 2
# donuts contains 1's and 0's organized in a donut shape
# you apply 2 thresholds on circle to define the shape
donut = numpy.logical_and(circle < (6400 + 60), circle > (6400 - 60))

InnÄ… możliwoÅ›ciÄ… jest użycie scikit-image. Możesz użyć circle_perimeter dla pustego lub circle dla peÅ‚nego okrÄ™gu.

Możesz narysować pojedynczy okrąg w następujący sposób:

import matplotlib.pyplot as plt
from skimage import draw
arr = np.zeros((200, 200))
rr, cc = draw.circle_perimeter(100, 100, radius=80, shape=arr.shape)
arr[rr, cc] = 1
plt.imshow(arr)
plt.show()

Można również emulować obrys za pomocÄ… loop. W takim przypadku należy użyć wersji antyaliasowanej, aby uniknąć artefaktów:

import matplotlib.pyplot as plt
from skimage import draw
arr = np.zeros((200, 200))
stroke = 3
# Create stroke-many circles centered at radius. 
for delta in range(-(stroke // 2) + (stroke % 2), (stroke + 1) // 2):
    rr, cc, _ = draw.circle_perimeter_aa(100, 100, radius=80+delta, shape=arr.shape)
    arr[rr, cc] = 1
plt.imshow(arr)
plt.show()

Prawdopodobnie bardziej efektywnym sposobem jest wygenerowanie dwóch pełnych okręgów i "odjęcie" wewnętrznego od zewnętrznego:

import matplotlib.pyplot as plt
from skimage import draw
arr = np.zeros((200, 200))
stroke = 3
# Create an outer and inner circle. Then subtract the inner from the outer.
radius = 80
inner_radius = radius - (stroke // 2) + (stroke % 2) - 1 
outer_radius = radius + ((stroke + 1) // 2)
ri, ci = draw.circle(100, 100, radius=inner_radius, shape=arr.shape)
ro, co = draw.circle(100, 100, radius=outer_radius, shape=arr.shape)
arr[ro, co] = 1
arr[ri, ci] = 0
plt.imshow(arr)
plt.show()

Obie metody dają w rzeczywistości nieco inne wyniki.

Opencv nowe powiÄ…zania Pythona import cv2 tworzenie tablic numpy jako domyÅ›lnego formatu obrazu

ZawierajÄ… funkcje rysowania

Jeden sposób, aby to zrobić używajÄ…c tylko numpy, (podobny do odpowiedzi @Simon) jest nastÄ™pujÄ…cy:

import numpy as np

def draw_circle(radius, dim=None):
    if dim == None:
        dim = (radius * 2, radius * 2)
    circle = np.zeros(dim)
    x, y = np.meshgrid(np.arange(dim[0]), np.arange(dim[1]))
    r = np.abs((x - dim[0] / 2)**2 + (y - dim[1] / 2)**2 - radius**2)

    m1 = r.min(axis=1, keepdims=True)
    m2 = r.min(axis=0, keepdims=True)
    rr = np.logical_or(r == m1, r == m2)
    l_x_lim = int(dim[0] / 2 - radius)
    u_x_lim = int(dim[0] / 2 + radius + 1)
    l_y_lim = int(dim[0] / 2 - radius)
    u_y_lim = int(dim[0] / 2 + radius + 1)

    circle[l_x_lim:u_x_lim, l_y_lim:u_y_lim][rr[l_x_lim:u_x_lim, l_y_lim:u_y_lim]] = 1
    return circle

gen_circle(20) # draw a circle of radius 20 pixels