如何在3d numpy数组中计算凸包图像/体积-Java 学习之路

我想知道是否有任何基于numpy的工具可以：

在3D中给出二进制输入numpy图像，找到它的凸包;
并返回此3D凸包内的体素（3D像素）的索引或类似列表 .

一种可能性是使用 skimage.morphology.convex_hull_image() ，但这仅支持2D图像，因此我必须逐片（在z轴上）调用此函数，这很慢 .

我绝对更喜欢更有效的方式 . 例如，scipy.spatial.ConvexHull（）可以获取N维空间中的点列表，并返回一个凸起的船体对象，该对象似乎不支持找到其凸包图像/体积 .

points = np.transpose(np.where(image))
hull = scipy.spatial.ConvexHull(points)
# but now wonder an efficient way of finding the list of 3D voxels that are inside this convex hull

有什么想法？请注意效率对我的申请很重要 . 谢谢！

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你应该能够做到这一点：

def flood_fill_hull(image):    
    points = np.transpose(np.where(image))
    hull = scipy.spatial.ConvexHull(points)
    deln = scipy.spatial.Delaunay(points[hull.vertices]) 
    idx = np.stack(np.indices(image.shape), axis = -1)
    out_idx = np.nonzero(deln.find_simplex(idx) + 1)
    out_img = np.zeros(image.shape)
    out_img[out_idx] = 1
    return out_img, hull

它可能不是最快的，但缺少它应该工作的现成功能 .

测试：

points = tuple(np.rint(10 * np.random.randn((3,100)).astype(int) + 50)
image = np.zeros((100,)*3)
image[points] = 1

%timeit flood_fill_hull(image)
10 loops, best of 3: 96.8 ms per loop

out, h = flood_fill_hull(image)

plot.imshow(out[50])

无法上传图片，但似乎可以做到这一点 .

回复于 2024-05-02T23:41:54+08:00

如何在3d numpy数组中计算凸包图像/体积

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