blog.monophile.net

コンピュータに関するメモ。

著者

山本一彰(Takaaki Yamamoto)

東京工業大学において計算機科学と応用数学を学び、 情報科学芸術大学院大学[IAMAS]においてメディア表現を専攻し修了。 2015年にコンビネータ論理を基に計算完備な計算手法 "論理珠算"を開発し、 それを含む体系である"算道"を構成した。 その成果により、2016年に 第19回 文化庁メディア芸術祭 アート部門 新人賞 (文部科学大臣賞) を受賞。 現在はSRE(サイト信頼性エンジニア)として生計をたててている。

投稿

特徴点検出と Delaunay 三角形分割による画像の分解

概要

画像を三角形に分割するための画像フィルタをPythonとOpenCVで作りました。

サンプルコード

必要なモジュールは scipy, numpy, cv2 です。

delaunay.py

import sys
import scipy as sp
import numpy as np
import scipy.misc
import cv2

detector = cv2.FeatureDetector_create("SURF")
surf = lambda f_grayed: detector.detect(f_grayed, mask=f_grayed)
gray = lambda frame: cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_RGB2GRAY)

def delaunay(f):
    surf_dats = surf(gray(f))
    np_surf_dats = np.array(map(lambda dat: dat.pt, surf_dats))
    div = 20
    w, h = f.shape[0], f.shape[1]
    wint , hint = w / div , h / div
    souths  = [(h - 1, wint * i)    for i in range(div + 1)]
    norths  = [(0, wint * i)        for i in range(div + 1)]
    easts   = [(hint * i  , w - 1)  for i in range(div + 1)]
    wests   = [(hint * i  , 0)      for i in range(div + 1)]
    if len(np_surf_dats) > 0:
        points = np.vstack((np_surf_dats, souths, norths, easts, wests))
    else:
        return None
    from scipy.spatial import Delaunay
    triangles = Delaunay(points)
    return triangles

def draw_delaunay_triangles(f, radius=2, line_color=(255, 255, 255)):
    triangles = delaunay(f)
    if triangles is None:
        return None
    dst = np.zeros(f.shape, dtype=np.uint8)
    for tri in triangles.vertices:
        poly = np.array(map(lambda i:np.array(triangles.points[i], dtype=np.int32), tri))
        xave , yave = np.sum(poly[:, 0]) / 3 , np.sum(poly[:, 1]) / 3
        color = np.array(f[yave, xave], dtype=np.float)
        cv2.fillPoly(dst, [poly], tuple(color), lineType=cv2.CV_AA)
        cv2.polylines(dst, [poly], True, (255, 255, 255), 1)
    for c in triangles.points:
        cv2.circle(dst, (int(c[0]), int(c[1])), radius, line_color, -1)
    return dst

if __name__ == "__main__" :
    print sys.argv
    if len(sys.argv) == 3:
        filename = sys.argv[1]
        frame = cv2.imread(filename)
        dst = draw_delaunay_triangles(frame)
        cv2.imwrite(sys.argv[2], dst)
        sys.exit()
    else:
        print "ex: \n\t $ python delaunay.py src.png triagnled.png"
        sys.exit(1)

exec

以下のコマンド打つことによって新しいファイルが生成されます。

lena.png
lena.png
lena_triangled.png
lena_triangled.png