Bagaimanakah saya boleh mengesan dan menggariskan lubang dengan cekap dalam set mata 2D yang bertaburan menggunakan pendekatan bitmap dan vektor dalam Python?

Kod Python ini menyediakan pelaksanaan pendekatan vektor bitmap yang serupa dengan yang diterangkan dalam jawapan sebelumnya. Ia mencari lubang dalam set titik 2D dengan mengira ketumpatan data dalam peta bit, mengenal pasti kawasan yang tidak digunakan, membahagikan output dan mempoligoni hasilnya.

import numpy as np
import cv2
import matplotlib.pyplot as plt

def find_holes(points, resolution=100):
    """Find holes in a set of 2D points.

    Args:
        points: A list of (x, y) tuples representing the points.
        resolution: The resolution of the bitmap to use. Higher resolution
            results in more accurate results, but is slower.

    Returns:
        A list of (x, y) tuples representing the vertices of the holes.
    """
    # Create a bitmap of the points.
    bitmap = np.zeros((resolution, resolution), dtype=np.uint8)
    for point in points:
        x, y = point
        bitmap[int(y * resolution), int(x * resolution)] = 255

    # Compute data density in the bitmap.
    density = cv2.dilate(bitmap, np.ones((3, 3))) - cv2.erode(bitmap, np.ones((3, 3)))

    # Identify unused areas in the bitmap.
    unused_areas = np.where(density == 0)

    # Segment the unused areas.
    segmented_areas = cv2.watershed(density, np.zeros((resolution, resolution), dtype=np.int32), markers=unused_areas[0], mask=bitmap)

    # Polygonize the segmented areas.
    holes = []
    for i in range(1, np.max(segmented_areas) + 1):
        mask = np.zeros((resolution, resolution), dtype=np.uint8)
        mask[segmented_areas == i] = 255
        _, contours, _ = cv2.findContours(mask, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
        for contour in contours:
            hole = []
            for point in contour:
                x, y = point[0]
                hole.append((x / resolution, y / resolution))
            holes.append(hole)

    return holes


# Example usage

# Generate a set of random points.
points = [(np.random.rand(), np.random.rand()) for _ in range(1000)]

# Find the holes in the set of points.
holes = find_holes(points, resolution=50)

# Plot the points and the holes.
plt.scatter([x for (x, y) in points], [y for (x, y) in points], s=1, c='black')
for hole in holes:
    plt.plot([x for (x, y) in hole], [y for (x, y) in hole], c='red')
plt.show()

Kod ini menggunakan OpenCV untuk operasi peta bit, NumPy untuk tatasusunan manipulasi, dan matplotlib untuk merancang. Ia boleh diubah suai dengan mudah untuk berfungsi dengan jenis data dan sistem koordinat yang berbeza.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimanakah saya boleh mengesan dan menggariskan lubang dengan cekap dalam set mata 2D yang bertaburan menggunakan pendekatan bitmap dan vektor dalam Python?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!