Python中图像的交互式像素信息？答案

【问题标题】：Interactive pixel information of an image in Python?Python中图像的交互式像素信息？
【发布时间】：2015-02-26 13:28:27
【问题描述】：

简短版： 是否有一种 Python 方法可以显示实时显示像素索引和强度的图像？这样当我将光标移到图像上时，我会不断更新显示，例如pixel[103,214] = 198（灰度）或pixel[103,214] = (138,24,211) rgb？

加长版：

假设我打开保存为 ndarray im 的灰度图像，并使用 matplotlib 中的 imshow 显示它：

im = plt.imread('image.png')
plt.imshow(im,cm.gray)

我得到的是图像，在窗口框架的右下角，像素索引的交互式显示。除了它们不完全，因为值不是整数：例如x=134.64 y=129.169。

如果我以正确的分辨率设置显示：

plt.axis('equal')

x 和 y 值仍然不是整数。

spectral 包中的 imshow 方法做得更好：

import spectral as spc
spc.imshow(im)

然后在右下角我现在有 pixel=[103,152] 例如。

但是，这些方法都不会显示像素值。所以我有两个问题：

可以强制来自matplotlib 的imshow（以及来自scikit-image 的imshow）显示正确的（整数）像素索引吗？
是否可以扩展这些方法以显示像素值？

【问题讨论】：

标签： python image image-processing matplotlib scikit-image

【解决方案1】：

有几种不同的方法可以解决这个问题。

你可以猴子补丁ax.format_coord，类似于this official example。我将在这里使用一种稍微“pythonic”的方法，它不依赖于全局变量。（请注意，我假设没有指定 extent kwarg，类似于 matplotlib 示例。要完全通用，您需要执行 a touch more work。）

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

class Formatter(object):
    def __init__(self, im):
        self.im = im
    def __call__(self, x, y):
        z = self.im.get_array()[int(y), int(x)]
        return 'x={:.01f}, y={:.01f}, z={:.01f}'.format(x, y, z)

data = np.random.random((10,10))

fig, ax = plt.subplots()
im = ax.imshow(data, interpolation='none')
ax.format_coord = Formatter(im)
plt.show()

或者，为了插入我自己的一个项目，您可以使用mpldatacursor。如果您指定hover=True，则只要您将鼠标悬停在已启用的艺术家上，该框就会弹出。（默认情况下，它仅在单击时弹出。）请注意，mpldatacursor 确实可以正确处理 extent 和 origin 到 imshow 的 kwargs。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import mpldatacursor

data = np.random.random((10,10))

fig, ax = plt.subplots()
ax.imshow(data, interpolation='none')

mpldatacursor.datacursor(hover=True, bbox=dict(alpha=1, fc='w'))
plt.show()

另外，我忘了提到如何显示像素索引。在第一个示例中，它只是假设i, j = int(y), int(x)。如果您愿意，可以添加它们来代替 x 和 y。

使用mpldatacursor，您可以使用自定义格式化程序指定它们。 i 和 j 参数是正确的像素索引，与绘制的图像的 extent 和 origin 无关。

例如（注意图像的extent 与显示的i,j 坐标）：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import mpldatacursor

data = np.random.random((10,10))

fig, ax = plt.subplots()
ax.imshow(data, interpolation='none', extent=[0, 1.5*np.pi, 0, np.pi])

mpldatacursor.datacursor(hover=True, bbox=dict(alpha=1, fc='w'),
                         formatter='i, j = {i}, {j}\nz = {z:.02g}'.format)
plt.show()

【讨论】：

stackoverflow.com/questions/27704490/… 的副本和其中的链接。我认为这是比其他任何一个更好的答案。你能把它们都标记为这个的重复项吗（在我有 1 票重复关闭之前，我已经对它们中的大多数进行了投票）？
你能不能把官方的例子改成使用Formatter类？
@tcaswell - 在接近投票时完成。（谢谢！）如果其中任何一个看起来与这个问题有很大不同，请随时重新打开它们。今晚晚些时候我会为这个例子提交一个 PR。
@YonatanSimson - 是的，它应该可以工作。但是，我认为您的问题可能与我几天前刚刚修复的一个错误有关：github.com/joferkington/mpldatacursor/commit/… 如果有机会，您可以尝试从当前的 github master 重新安装。很抱歉！
请注意，第一个例子有半个像素的错误。它应该是z = self.im.get_array()[int(y+0.5), int(x+0.5)]。

【解决方案2】：

做到这一点的绝对准系统“单线”：（不依赖datacursor）

def val_shower(im):
    return lambda x,y: '%dx%d = %d' % (x,y,im[int(y+.5),int(x+.5)])

plt.imshow(image)
plt.gca().format_coord = val_shower(ims)

它将图像置于封闭状态，以确保您有多个图像，每个图像都会显示其自己的值。

【讨论】：

【解决方案3】：

我看到的所有示例仅在您的 x 和 y 范围从 0 开始时才有效。这是使用您的图像范围来查找 z 值的代码。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

fig, ax = plt.subplots()

d = np.array([[i+j for i in range(-5, 6)] for j in range(-5, 6)])
im = ax.imshow(d)
im.set_extent((-5, 5, -5, 5))

def format_coord(x, y):
    """Format the x and y string display."""
    imgs = ax.get_images()
    if len(imgs) > 0:
        for img in imgs:
            try:
                array = img.get_array()
                extent = img.get_extent()

                # Get the x and y index spacing
                x_space = np.linspace(extent[0], extent[1], array.shape[1])
                y_space = np.linspace(extent[3], extent[2], array.shape[0])

                # Find the closest index
                x_idx= (np.abs(x_space - x)).argmin()
                y_idx= (np.abs(y_space - y)).argmin()

                # Grab z
                z = array[y_idx, x_idx]
                return 'x={:1.4f}, y={:1.4f}, z={:1.4f}'.format(x, y, z)
            except (TypeError, ValueError):
                pass
        return 'x={:1.4f}, y={:1.4f}, z={:1.4f}'.format(x, y, 0)
    return 'x={:1.4f}, y={:1.4f}'.format(x, y)
# end format_coord

ax.format_coord = format_coord

如果您使用的是 PySide/PyQT，这里是一个为数据提供鼠标悬停工具提示的示例

import matplotlib
matplotlib.use("Qt4Agg")
matplotlib.rcParams["backend.qt4"] = "PySide"
import matplotlib.pyplot as plt

fig, ax = plt.subplots()

# Mouse tooltip
from PySide import QtGui, QtCore
mouse_tooltip = QtGui.QLabel()
mouse_tooltip.setFrameShape(QtGui.QFrame.StyledPanel)
mouse_tooltip.setWindowFlags(QtCore.Qt.ToolTip)
mouse_tooltip.setAttribute(QtCore.Qt.WA_TransparentForMouseEvents)
mouse_tooltip.show()

def show_tooltip(msg):
    msg = msg.replace(', ', '\n')
    mouse_tooltip.setText(msg)

    pos = QtGui.QCursor.pos()
    mouse_tooltip.move(pos.x()+20, pos.y()+15)
    mouse_tooltip.adjustSize()
fig.canvas.toolbar.message.connect(show_tooltip)


# Show the plot
plt.show()

【讨论】：

【解决方案4】：

使用 Jupyter，您可以使用 datacursor(myax) 或 ax.format_coord 进行操作。

示例代码：

%matplotlib nbagg

import numpy as np  
import matplotlib.pyplot as plt

X = 10*np.random.rand(5,3)

fig,ax = plt.subplots()    
myax = ax.imshow(X, cmap=cm.jet,interpolation='nearest')
ax.set_title('hover over the image')

datacursor(myax)

plt.show()

datacursor(myax)也可以替换为ax.format_coord = lambda x,y : "x=%g y=%g" % (x, y)

【讨论】：

【解决方案5】：

如果您像我一样在 Google Colab 上工作，则此解决方案不起作用，因为 Colab 禁用了 matplotlib 的图像交互功能。然后你可以简单地使用 Plotly： https://plotly.com/python/imshow/

import plotly.express as px
import numpy as np
img_rgb = np.array([[[255, 0, 0], [0, 255, 0], [0, 0, 255]],
                [[0, 255, 0], [0, 0, 255], [255, 0, 0]]
               ], dtype=np.uint8)
fig = px.imshow(img_rgb)
fig.show()

【讨论】：

【解决方案6】：

要获取图像的交互式像素信息，请使用模块 imagetoolbox 要下载模块，请打开命令提示符并编写

pip install imagetoolbox 编写给定的代码以获取图像的交互式像素信息 enter image description here 输出：enter image description here

【讨论】：