[画像中の、特定の色で塗りつぶされている部分の、境界部分の位置座標を、検出し、それを、テキストファイルに出力する] , Python(パイソン) 使って作ってみた ,ソースプログラムリスト あり
Python(パイソン) プログラム作ってみた インデックス へ
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2024.9.21 presented in [note] ( //note.com/runningWater/ )
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これ以降に記述されている内容は、このようなコンピューター・プログラムを制作した、というような事を、ただ、述べているに過ぎない。
以下の記述を読んだ人が、それを単に参考にする、というのであれば、問題は無いと、思われる。
しかし、記述されている内容に沿って、その人が、そこに記されているのと同様の制作や作業を行った際に、その制作、作業、コンピューターの作動の結果、使用されたコンピューター等、様々な方面において、何らかの問題が発生しない、という保証は、全くない。
その制作、作業、コンピューターの作動の結果、その人や、その人が所属している組織、その人が使用した様々な機器、インフラストラクチャー等の、身の上にどのような事が起ころうとも、私は一切、責任を負わない。
このプログラムは、Python(パイソン) 言語を使って、記述されている。
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2 どのようなものを作ったのか
このプログラムを、適用できないような形状をしている（画像中の）部分は、あるだろう。
使用例を使って、説明しよう。
下記のような画像を、テスト用に、用いた。
テスト用に作成したモジュール（後述）を起動したら、
そのモジュールから、[ MakeLocationDataFileOfCurve ]（後述）が呼び出され、
そのモジュールが、上記画像の中の、赤色の部分を調べ、その境界に位置する箇所（複数）の、座標値を、算出し、それを、指定されたテキストファイルに、書き出した。
境界に位置する箇所の特定は、以下のようにして、行われた。
適当な位置に、[ 検出基準点 detecting_Center ] を、設定し、そこから、線を伸ばす。
その線の角度を変えながら、順次、その線が、赤色部分に[交差する箇所]を、調べていく。
下図では、緑色の箇所が、[検出基準点]を、黄色の矢印の先端が、[交差する箇所] を、示している。
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下記が、書き出されたテキストファイルの内容の一部である。
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==========================| | | |
abs_path of Source Image Data File = |E:ForPython/ForTest/Test_11/ForTest/TestImageData_2.png| | |
width, height , of ImageData = |1000|1000| |
location_of_detecting_Center = |500|500| |
detecting_line_length_incliment = |1.0| | |
color_value_from = |0|0|200|
color_value_to = |50|50|255|
==========================| | | |
2|0.0|0.0|1.0|0.0|1|1.0|332.0|0.0|832.0|500.0|389.0|0.0|889.0|500.0
2|0.5|0.008726646259971648|0.9999619230641713|0.008726535498373935|1|1.0（次行へ続く）
|332.98732038036906|2.9059363209585203|832.987320380369|502.9059363209585（次行へ続く）
|389.9851499950268|3.4033488443658344|889.9851499950269|503.40334884436584
2|1.0|0.017453292519943295|0.9998476951563913|0.01745240643728351|1|1.0（次行へ続く）
|332.9492824870783|5.811651343615409|832.9492824870783|505.8116513436154（次行へ続く）
|389.9406011109926|6.80643851054057|889.9406011109926|506.80643851054054
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テキストファイルの最初の方には、対象となった画像のファイル名や、赤色部分の検出のために設定した、パラメーター値が、記録されている。
その次に、検出された位置に関する情報が、順次、書き込まれている。（"|" が、項目間の区切り記号）。その内容は、左から順に、
最終処理フェーズ番号
赤色部分の検出に使用した、角度（単位 度）
赤色部分の検出に使用した、角度（単位 ラジアン）
上記角度に対応する cos 値
上記角度に対応する sin 値
赤色部分の検出に使用した、線の長さの、初期値
赤色部分の検出に使用した、線の長さの、増分
赤色部分の内側の境界に位置する点の、x座標（設定した検出基準点からの相対座標値で）
赤色部分の内側の境界に位置する点の、y座標（設定した検出基準点からの相対座標値で）
赤色部分の内側の境界に位置する点の、x座標（画像上の座標値で）
赤色部分の内側の境界に位置する点の、y座標（画像上の座標値で）
赤色部分の外側の境界に位置する点の、x座標（設定した検出基準点からの相対座標値で）
赤色部分の外側の境界に位置する点の、y座標（設定した検出基準点からの相対座標値で）
赤色部分の外側の境界に位置する点の、x座標（画像上の座標値で）
赤色部分の外側の境界に位置する点の、y座標（画像上の座標値で）
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このプログラムは、適宜、下記で説明されているモジュールを、使用している。
[[画像処理, OpenCV2 使用] を 行う, 機能追加版, 多角形（内部ぬりつぶし）描画機能を追加] , Python(パイソン) 使って作ってみた ,ソースプログラムリスト あり
[テキストデータ を処理する] ためのクラス, Python(パイソン) 使って作ってみた ,ソースプログラムリスト あり
以降に、各モジュールの内容を、記す。
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3 MakeLocationDataFileOfCurve
ファイル名 [ MakeLocationDataFileOfCurve.py ]
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import math
import ImageDataTwoDimensionHandlingV3
import TextFileHandling
grobal_MODULE_NAME = "MakeLocationDataFileOfCurve"
#==============================
def check_color_of_directed_pixel ( \
arg_ins_ImageDataTwoDimensionHandling
, arg_x , arg_y
, arg_list_color_value_from
, arg_list_color_value_to
) :
function_name = "check_color_of_directed_pixel"
# print( "==================================" )
# print( "Enter into , Module = "
# + grobal_MODULE_NAME
# + " , function = " + function_name )
# print ( " arg_x = " , arg_x )
# print ( " arg_y = " , arg_y )
# print( "==================================" )
list_return_value = [ "Y" , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 ]
list_color_value = arg_ins_ImageDataTwoDimensionHandling \
.get_data_of_one_pixel ( \
grobal_MODULE_NAME
, function_name
, int ( arg_x )
, int ( arg_y )
)
list_return_value [ 4 ] = int ( arg_x )
list_return_value [ 5 ] = int ( arg_y )
list_return_value [ 1 ] = list_color_value [ 0 ]
list_return_value [ 2 ] = list_color_value [ 1 ]
list_return_value [ 3 ] = list_color_value [ 2 ]
for index_color in range ( 0 , 3 ) :
if ( \
( list_color_value [ index_color ] \
< arg_list_color_value_from [ index_color ] ) \
or \
( list_color_value [ index_color ] \
> arg_list_color_value_to [ index_color ] ) \
) :
list_return_value [ 0 ] = "N"
return list_return_value
return list_return_value
#==============================
def check_color_of_directed_line ( \
arg_ins_ImageDataTwoDimensionHandling
, arg_angle_degree_X_to_Y
, arg_location_of_line_start
, arg_incliment_value_of_line_length
, arg_list_color_value_from
, arg_list_color_value_to
) :
function_name = " check_color_of_directed_line"
list_return_value = [ 0.0 ] * 15
#----------------------------------
width_of_ImageData \
= arg_ins_ImageDataTwoDimensionHandling \
.get_width_of_ImageData ( )
height_of_ImageData \
= arg_ins_ImageDataTwoDimensionHandling \
.get_height_of_ImageData ( )
#----------------------------------
angle_radian_X_to_Y = arg_angle_degree_X_to_Y * ( math.pi / 180.0 )
cos_angle_radian_X_to_Y = math.cos ( angle_radian_X_to_Y )
sin_angle_radian_X_to_Y = math.sin ( angle_radian_X_to_Y )
list_return_value [ 1 ] = arg_angle_degree_X_to_Y
list_return_value [ 2 ] = angle_radian_X_to_Y
list_return_value [ 3 ] = cos_angle_radian_X_to_Y
list_return_value [ 4 ] = sin_angle_radian_X_to_Y
#---------------------------------------
detect_line_length_from = 1
detect_line_length_incliment = arg_incliment_value_of_line_length
list_return_value [ 5 ] = detect_line_length_from
list_return_value [ 6 ] = detect_line_length_incliment
#---------------------------------------
detect_line_length = detect_line_length_from
list_return_value [ 7 ] = -99999.0
list_return_value [ 8 ] = -99999.0
list_return_value [ 9 ] = -99999.0
list_return_value [ 10 ] = -99999.0
list_return_value [ 11] = -99999.0
list_return_value [ 12 ] = -99999.0
list_return_value [ 13 ] = -99999.0
list_return_value [ 14 ] = -99999.0
#---------------------------------------
phase_number = 1
process_continue = "Y"
while ( process_continue == "Y" ) :
list_return_value [ 0 ] = phase_number
x_difference_location_of_line_start \
= detect_line_length * cos_angle_radian_X_to_Y
y_difference_location_of_line_start \
= detect_line_length * sin_angle_radian_X_to_Y
x_on_ImageData = arg_location_of_line_start [ 0 ] \
+ x_difference_location_of_line_start
y_on_ImageData = arg_location_of_line_start [ 1 ] \
+ y_difference_location_of_line_start
if ( ( x_on_ImageData < 0 ) \
or \
( x_on_ImageData >= width_of_ImageData ) \
or \
( y_on_ImageData < 0 ) \
or \
( y_on_ImageData >= height_of_ImageData ) \
) :
process_continue = "N"
break
#-----------------------------------
result_of_check_color = check_color_of_directed_pixel ( \
arg_ins_ImageDataTwoDimensionHandling
, x_on_ImageData , y_on_ImageData
, arg_list_color_value_from
, arg_list_color_value_to )
if ( result_of_check_color [ 0 ] == "Y" ) :
#location ( of directed color ) was found
w_phase_number = phase_number
if ( w_phase_number == 1 ) :
list_return_value [ 7 ] = x_difference_location_of_line_start
list_return_value [ 8 ] = y_difference_location_of_line_start
list_return_value [ 9 ] = x_on_ImageData
list_return_value [ 10 ] = y_on_ImageData
phase_number += 1
if ( phase_number == 2 ) :
list_return_value [ 11 ] = x_difference_location_of_line_start
list_return_value [ 12 ] = y_difference_location_of_line_start
list_return_value [ 13 ] = x_on_ImageData
list_return_value [ 14 ] = y_on_ImageData
#----------------------------------------
detect_line_length += detect_line_length_incliment
#----------------------------------------
return list_return_value
#==============================
def detect_Curve ( \
arg_ins_ImageDataTwoDimensionHandling
, arg_abs_path_of_ImageData
, arg_ins_TextFileHandling
, arg_list_location_of_detecting_Center
, arg_detecting_angle_degree_incliment
, arg_detecting_line_length_incliment
, arg_list_color_value_from
, arg_list_color_value_to
) :
function_name = "detect_Curve"
arg_ins_TextFileHandling \
.do_open_process_output_mode ( \
grobal_MODULE_NAME #arg_requester_module
, function_name #arg_requester_function
)
#--------------------------------------
list_for_Text = [ " " , " " , " " , " " , " " ]
#-----------------------------------
list_for_Text [ 0 ] = "=========================="
arg_ins_TextFileHandling \
.do_write_one_line_process ( \
grobal_MODULE_NAME #arg_requester_module
, function_name #arg_requester_function
, list_for_Text
)
#-----------------------------------
list_for_Text [ 0 ] = "abs_path of Source Image Data File = "
list_for_Text [ 1 ] = arg_abs_path_of_ImageData
arg_ins_TextFileHandling \
.do_write_one_line_process ( \
grobal_MODULE_NAME #arg_requester_module
, function_name #arg_requester_function
, list_for_Text
)
#--------------------------------------
width_of_ImageData \
= arg_ins_ImageDataTwoDimensionHandling \
.get_width_of_ImageData ( )
height_of_ImageData \
= arg_ins_ImageDataTwoDimensionHandling \
.get_height_of_ImageData ( )
list_for_Text [ 0 ] = "width, height , of ImageData = "
list_for_Text [ 1 ] = str ( width_of_ImageData )
list_for_Text [ 2 ] = str ( height_of_ImageData )
arg_ins_TextFileHandling \
.do_write_one_line_process ( \
grobal_MODULE_NAME #arg_requester_module
, function_name #arg_requester_function
, list_for_Text
)
#-----------------------------------
list_for_Text [ 0 ] = "location_of_detecting_Center = "
list_for_Text [ 1 ] = str ( arg_list_location_of_detecting_Center [ 0 ] )
list_for_Text [ 2 ] = str ( arg_list_location_of_detecting_Center [ 1 ] )
arg_ins_TextFileHandling \
.do_write_one_line_process ( \
grobal_MODULE_NAME #arg_requester_module
, function_name #arg_requester_function
, list_for_Text
)
#-----------------------------------
list_for_Text [ 0 ] = "detecting_line_length_incliment = "
list_for_Text [ 1 ] = str ( arg_detecting_line_length_incliment )
list_for_Text [ 2 ] = " "
arg_ins_TextFileHandling \
.do_write_one_line_process ( \
grobal_MODULE_NAME #arg_requester_module
, function_name #arg_requester_function
, list_for_Text
)
#---------------------------
list_for_Text [ 0 ] = "color_value_from = "
list_for_Text [ 1 ] = str ( arg_list_color_value_from [ 0 ] )
list_for_Text [ 2 ] = str ( arg_list_color_value_from [ 1 ] )
list_for_Text [ 3 ] = str ( arg_list_color_value_from [ 2 ] )
arg_ins_TextFileHandling \
.do_write_one_line_process ( \
grobal_MODULE_NAME #arg_requester_module
, function_name #arg_requester_function
, list_for_Text
)
#---------------------------
list_for_Text [ 0 ] = "color_value_to = "
list_for_Text [ 1 ] = str ( arg_list_color_value_to [ 0 ] )
list_for_Text [ 2 ] = str ( arg_list_color_value_to [ 1 ] )
list_for_Text [ 3 ] = str ( arg_list_color_value_to [ 2 ] )
arg_ins_TextFileHandling \
.do_write_one_line_process ( \
grobal_MODULE_NAME #arg_requester_module
, function_name #arg_requester_function
, list_for_Text
)
#-----------------------------------
list_for_Text [ 0 ] = "=========================="
list_for_Text [ 1 ] = " "
list_for_Text [ 2 ] = " "
list_for_Text [ 3 ] = " "
arg_ins_TextFileHandling \
.do_write_one_line_process ( \
grobal_MODULE_NAME #arg_requester_module
, function_name #arg_requester_function
, list_for_Text
)
#-----------------------------------------
detect_angle_degree = 0.0
process_continue = "Y"
while ( process_continue == "Y" ) :
print( "==================================" )
print( " Module = " \
+ grobal_MODULE_NAME \
+ " , function = " + function_name )
print ( "detect_angle_degree = " , detect_angle_degree )
print( "==================================" )
list_result_of_check_color \
= check_color_of_directed_line ( \
arg_ins_ImageDataTwoDimensionHandling
, detect_angle_degree
, arg_list_location_of_detecting_Center
, arg_detecting_line_length_incliment
, arg_list_color_value_from
, arg_list_color_value_to
)
arg_ins_TextFileHandling \
.do_write_one_line_process ( \
grobal_MODULE_NAME #arg_requester_module
, function_name #arg_requester_function
, list_result_of_check_color
)
#---------------------------------------------------
w_next_angle = detect_angle_degree \
+ arg_detecting_angle_degree_incliment
if ( w_next_angle > 360.0 ) :
process_continue = "N"
break
#-------------------------------------------------
detect_angle_degree = w_next_angle
#--------------------------------------------
arg_ins_TextFileHandling \
.do_close_process ( \
grobal_MODULE_NAME #arg_requester_module
, function_name #arg_requester_function
)
－－－－－－－－－－
4 TestMakeLocationDataFileOfCurve
ファイル名 [ TestMakeLocationDataFileOfCurve.py ]
－－－－－－－－－－
import ImageDataTwoDimensionHandlingV3
import TextFileHandling
import MakeLocationDataFileOfCurve
#======================================
# Test
module_name = "___"
function_name = "Test"
#***************************************
abs_path_of_ImageData_1 = "E:ForPython/ForTest/Test_11/ForTest/TestImageData_2.png"
abs_path_of_TextData_1 = "E:ForPython/ForTest/Test_11/ForTest/TestImageData_2.txt"
#--------------------------------------------
ins_1_ImageDataTwoDimensionHandling \
= ImageDataTwoDimensionHandlingV3 \
.ImageDataTwoDimensionHandlingV3 ( \
module_name
, function_name )
ins_1_ImageDataTwoDimensionHandling \
.load_image_data ( \
module_name
, function_name
, abs_path_of_ImageData_1
)
width_of_ImageData = ins_1_ImageDataTwoDimensionHandling \
.get_width_of_ImageData ( )
height_of_ImageData = ins_1_ImageDataTwoDimensionHandling \
.get_height_of_ImageData ( )
#--------------------------------------------
ins_1_TextFileHandling = \
TextFileHandling \
.TextFileHandling ( \
module_name
, function_name
, abs_path_of_TextData_1
, "|" # arg_character_used_for_delimiter
)
#--------------------------------------------
list_color_value_from = [ 0 , 0 , 200 ]
list_color_value_to = [ 50 , 50 , 255 ]
list_location_of_detecting_Center = [ 500 , 500 ]
detecting_angle_degree_incliment = 0.5
detecting_line_length_incliment = 1.0
MakeLocationDataFileOfCurve \
.detect_Curve ( \
ins_1_ImageDataTwoDimensionHandling
, abs_path_of_ImageData_1
, ins_1_TextFileHandling
, list_location_of_detecting_Center
, detecting_angle_degree_incliment
, detecting_line_length_incliment
, list_color_value_from
, list_color_value_to
)
#------------------------------------------－－－－－