Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Python для начинающих
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
Блоги Сообщество Поиск Заказать работу  
 
 
Рейтинг 4.70/67: Рейтинг темы: голосов - 67, средняя оценка - 4.70
102 / 85 / 25
Регистрация: 21.05.2019
Сообщений: 481

Группировка точек

21.06.2021, 09:11. Показов 12812. Ответов 58
Метки нет (Все метки)

Студворк — интернет-сервис помощи студентам
Всем привет!
Есть 3D карта допустим гор, я её обрезаю по высоте и получаю координаты вершин гор. И хочу решить такую задачу.

Вход - массив вида:
Python
1
2
3
list_coord = [[1, 1, 1], [2, 1, 1], [1, 1, 1], [12, 11, 11],
              [1, 2, 2], [7, 6, 6], [13, 12, 12],
              [11, 13, 13], [6, 6, 6], [6, 7, 7], [8, 8, 8]]
Выход - количество вершин гор
Python
1
2
3
dct = [{'Объект 1': [[1, 1, 1], [2, 1, 1], [1, 1, 1], [1, 2, 2]]}, 
       {'Объект 2': [[7, 6, 6], [6, 6, 6], [6, 7, 7], [7, 6, 7]]}, 
       {'Объект 3': [[12, 11, 11], [11, 13, 13], [13, 12, 12]]}]

Все вершины разделены между собой как минимум кругом пустоты радиусом 5-10 точек

Мои мысли
Запустить цикл по list_coord, и если точка не находится в диапазоне +- 3 то добавляем её в новый массив, в итоге на выходе должен был быть массив с тремя координатами, но что то не получается доделать логику

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
count_point =[list_coord[0]]
 
for i in list_coord:
 
    for j in count_point:
        x, y = j[0], j[1]
        x_min, x_max = i[0] - 3, i[0] + 3
        y_min, y_max = i[1] - 3, i[1] + 3
 
        if not (x_min < x < x_max and y_min < y < y_max) and i not in count_point:
            count_point.append(i)
            
 
print(count_point)
>> [[1, 1, 1], [12, 11, 11], [11, 13, 13], [13, 12, 12], [7, 6, 6], [6, 6, 6], [6, 7, 7], [8, 8, 8]]
Тут ошибка в том что первый раз он добавляет [1, 1, 1], дальше всё ок, похожие массивы он пропускает, потом добавляет [12, 11, 11] и начинает заново сравнивать list_coord с count_point[0] и соответственно записывает все остальные значения массива, как это можно исправить?

Не по теме:

p.s. формулировки мыслей конечно ужасные если что спрашивайте

0
Programming
Эксперт
39485 / 9562 / 3019
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 41,671
Блог
21.06.2021, 09:11
Ответы с готовыми решениями:

Даны действительные числа (xi, yi), i = 1,2, . n - координаты точек на плоскости. Определить количество точек, попада
Даны действительные числа (xi, yi), i = 1,2, ... n - координаты точек на плоскости. Определить количество точек, попадающих в...

Группировка + сложение
Доброго всем дня господа ) возможно как то сгруппировать одинаковые элементы по названию (индексу в подсписке) и сложить их значения по...

Группировка файлов
main.py: import Collections S = Collections.CStack() for i in range(0, 10): S.push(i) S.println() for i in range(0,...

58
102 / 85 / 25
Регистрация: 21.05.2019
Сообщений: 481
06.07.2021, 11:38  [ТС]
Студворк — интернет-сервис помощи студентам
u235, круто, ничего не скажешь, спасибо большое!
Но такой вопрос ещё, как мне параметр , size=5 выбирать, сейчас я поставил его 98 и вот такая картинка получилась, я же правильно понимаю что это размер шага(радиус) для поиска след максимума?
И я так понимаю linspace 1000 тоже не константа, и ещё нужно подбирать?

Ещё я изначально удаляю стол вот так вот, т.е. у меня в кадре только верхушки объектов:
Python
1
points = [[i[0], i[1], i[2]] for i in i['Координаты точек'] if -0.50 > i[2] > -0.518 and -0.38 < i[0] < 0.31 and -0.5 < i[1] < 0.1]
Камера стоит неподвижно, поэтому такие константы можно оставлять

(стоило конечно раньше выложить данные)
0
102 / 85 / 25
Регистрация: 21.05.2019
Сообщений: 481
06.07.2021, 11:40  [ТС]
К дополнению
Миниатюры
Группировка точек  
Вложения
Тип файла: rar poimtcloud_crop.rar (110.4 Кб, 0 просмотров)
Тип файла: rar poimtcloud.rar (2.02 Мб, 2 просмотров)
0
5516 / 2869 / 571
Регистрация: 07.11.2019
Сообщений: 4,759
06.07.2021, 13:43
RSAX, size=5 это окресность5x5 пикселей, в которой ищется максимиум. Если size будет сильно большим, то может пропускать близкие пики. Маленький - возникать пики-шумы. Лучше не делать его слишком большим.
1000 это константа, подбирать так: зная минимальное и максимальное значение x и y, разделить разницу на средний шаг между точками.
Допустим xmin=0.3, xmax=0.9, расстояние сканирования среднее по x =0.01, тогда число 1000 можно заменить на (0.9-0.3)/0.01=60.
1
102 / 85 / 25
Регистрация: 21.05.2019
Сообщений: 481
06.07.2021, 14:19  [ТС]
u235, значит правильно понял, спасибо
просто не понял откуда у меня он показывает пики в местах где у меня даже точек нет, точки на выходе функции же должны 1в1 совпадать с макс пиками? или может быть сдвиг?
0
102 / 85 / 25
Регистрация: 21.05.2019
Сообщений: 481
06.07.2021, 14:24  [ТС]
Вот про это говорю, находит пики там где их нет
Миниатюры
Группировка точек  
0
5516 / 2869 / 571
Регистрация: 07.11.2019
Сообщений: 4,759
06.07.2021, 15:52
RSAX, сейчас возможности проверить нет. Выложите свой скрипт и данные, по которым построили картинку. Вечером посмотрю.
0
102 / 85 / 25
Регистрация: 21.05.2019
Сообщений: 481
06.07.2021, 16:26  [ТС]
u235,
Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
from scipy import interpolate
from scipy.ndimage import maximum_filter  
import open3d as o3d
 
coord = np.array(list_coord[0::2]) 
x, y, z = [i[0] for i in coord], [i[1] for i in coord], [i[2] for i in coord],
x_min = np.min(x)
x_max = np.max(x)
y_min = np.min(y)
y_max = np.max(y)
 
# преобразование в регулярные сетки (интерполяция):
x_grid, y_grid = np.meshgrid(np.linspace(x_min, x_max, 1000), np.linspace(y_min, y_max, 1000))
z_grid = interpolate.griddata((x, y), z, (x_grid, y_grid), method='cubic')  # , fill_value=0.0
# тут можно сделать фильтрацию  z_grid для удаления ВЧ шумов
 
z_max = maximum_filter(z_grid, size=98)
pos = np.argwhere(z_grid == z_max)
print('положения максимумов:')
print(x_grid[0, pos[:, 1]], y_grid[pos[:, 0], 0])
print(len(x_grid[0, pos[:, 1]]))
 
points = [[x[i], y[i], z[i]] for i in range(len(z))]
points_peak = [[x_grid[0, pos[:, 1]][i], y_grid[pos[:, 0], 0][i], -0.5] for i in range(len(y_grid[pos[:, 0], 0]))]
 
points = np.vstack([points, points_peak])
landmarks_3d = o3d.geometry.PointCloud()
landmarks_3d.points = o3d.utility.Vector3dVector(points)
o3d.visualization.draw_geometries([landmarks_3d])
Вложения
Тип файла: rar poimtcloud_crop.rar (110.4 Кб, 2 просмотров)
0
5516 / 2869 / 571
Регистрация: 07.11.2019
Сообщений: 4,759
06.07.2021, 20:51
RSAX, ложные максимумы происходят и-за того, что в исходных данных у вас только кластеры вершин. При интерполяции между кластерами нет близких точек и получается ерунда (см. картинку z_grid).
Как поправить: удалить точки максимумов, которые вне кластеров:
Создал матрицу бинарной маски, нанес на нее точки, сделал морфологическую операцию закрытие - объединил точки в кластеры. pos, которые не лежат на False бинарной маски - удаляем.

Кликните здесь для просмотра всего текста

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
from scipy import interpolate
from scipy.ndimage import maximum_filter, binary_closing  
import open3d as o3d
import numpy as np
 
#  преобразование файла со скобками в нужный формат для numpy
with open('poimtcloud_crop.txt', 'r') as fp:
    data = fp.readlines()[0]
data=data.replace('], [', '\n')
data=data.replace(']]', '')
data=data.replace('[[', '')
data=data.replace(',', '')
with open('poimtcloud_crop2.txt', 'w') as fp:
    fp.write(data)
list_coord=np.loadtxt('poimtcloud_crop2.txt')
############################
 
coord = np.array(list_coord[0::2]) # каждая вторая?
x, y, z = coord[:,0],coord[:,1],coord[:,2]
x_min = np.min(x)
x_max = np.max(x)
y_min = np.min(y)
y_max = np.max(y)
 
# преобразование в регулярные сетки (интерполяция):
x_grid, y_grid = np.meshgrid(np.linspace(x_min, x_max, 2000), np.linspace(y_min, y_max, 2000))
z_grid = interpolate.griddata((x, y), z, (x_grid, y_grid), method='cubic')  # , fill_value=0.0
 
z_image=np.zeros_like(z_grid, dtype=bool) 
x_idx=(2000-1)*(x-x_min)/(x_max-x_min)
y_idx=(2000-1)*(y-y_min)/(y_max-y_min)
x_idx=x_idx.astype(int)
y_idx=y_idx.astype(int)
z_image[x_idx, y_idx]=1 # бинарная картинка, подобно scatter диаграмме
mask=binary_closing(z_image, structure=np.ones((15,15))) #бинарная маска кластеров
 
z_max = maximum_filter(z_grid, size=80)
pos = np.argwhere(z_grid == z_max)
pos=pos[mask[pos[:,1], pos[:,0]],:] # фильтрация максимумов, только те, которые True на бинарной маске
 
 
print('положения максимумов:')
print(x_grid[0, pos[:, 1]], y_grid[pos[:, 0], 0])
print(len(x_grid[0, pos[:, 1]]))
 
points = [[x[i], y[i], z[i]] for i in range(len(z))]
points_peak = [[x_grid[0, pos[:, 1]][i], y_grid[pos[:, 0], 0][i], -0.5] for i in range(len(y_grid[pos[:, 0], 0]))]
 
points = np.vstack([points, points_peak])
landmarks_3d = o3d.geometry.PointCloud()
landmarks_3d.points = o3d.utility.Vector3dVector(points)
o3d.visualization.draw_geometries([landmarks_3d])
Миниатюры
Группировка точек  
2
102 / 85 / 25
Регистрация: 21.05.2019
Сообщений: 481
06.07.2021, 21:42  [ТС]
Я правильно понимаю что лучше использовать весь кадр, без обрезки по оси Z? чтобы были промежуточные точки между кластерами? но разве не получится ситуация как в примере до этого что сам стол начнёт создавать помехи? И + для скрипта нагрузка будет, обработка будет условно не 10к точек а 500к
Но я правильно понял что вы решили вопрос созданием маски?

"# каждая вторая?" - да, решил облегчить вычисления, чтобы быстрее было

Не по теме:

u235, за пару дней общения с вами столько слов новых узнал и новой информации изучил, больше чем в магистратуре за этот год XD

1
5516 / 2869 / 571
Регистрация: 07.11.2019
Сообщений: 4,759
06.07.2021, 22:14
RSAX, да, изначально я думал, что у вас будут данные без обрезки по z. Но на них будут микромаксимумы. Как вариант можно найти все максимумы, а потом микромаксимумы удалить по высоте. Сейчас исправленый скрипт работает с обрезаными данными, т.е. можно оставить так. Т.е. сейчас так: обрезали, нашли максимумы. А можно так: нашли все максимумы, обрезали мелкие.
Да, маской фильтруем точки максимумов.
По поводу 10к точек или 500к. В скрипте, независимо от количества точек создается интерполированная картинка 2000х2000 пикселей (вид сверху), с ней и ведется вся работа.
1
102 / 85 / 25
Регистрация: 21.05.2019
Сообщений: 481
07.07.2021, 06:11  [ТС]
u235, да я в посте 42 кидал полный массив, надо было продублировать, не подумал чего то

Там вот такая картинка получается, в принципе да можно просто по оси Z удалить точки. У меня же есть доступ к оси Z для points_peak, или надо проекцию строить?

А такой вопрос, вот на скрине выше были объекты у которых по два максимума, меняя size это не исправить, я правильно понимаю что я их удаляю потом проходя по результату points_peak?
Миниатюры
Группировка точек  
1
5516 / 2869 / 571
Регистрация: 07.11.2019
Сообщений: 4,759
07.07.2021, 06:37
RSAX, z_grid[pos[:,1], pos[:,0]], если не ошибаюсь с индексацией, выдаст значения z в максимумах.
Цитата Сообщение от RSAX Посмотреть сообщение
были объекты у которых по два максимума
видимо это эльбрусоподобные объекты. :-) Т.е. у них действительно два максимума. Как можно поправить? Использовать НЧ фильтр где-то в 28 строке: z_grid=scipy.ndimage.gaussian_filter(z_g rid, sigma=???) Сигму подобрать экспериментально. Фильтр сгладит z_grid и пиков станет меньше.
1
102 / 85 / 25
Регистрация: 21.05.2019
Сообщений: 481
07.07.2021, 11:08  [ТС]
u235, попробовал z_grid[pos[:,1], pos[:,0]], да выдаёт точки по оси Z, но я так понимаю индексация не совпадает с z_grid и y_grid? и нужно брать точку Z и искать её координаты X Y в Point Cloud?
0
5516 / 2869 / 571
Регистрация: 07.11.2019
Сообщений: 4,759
07.07.2021, 11:28
RSAX, должно выдавать значения (величину, высоту) пиков. Положения пиков выводятся на печать принтом.
0
102 / 85 / 25
Регистрация: 21.05.2019
Сообщений: 481
07.07.2021, 11:35  [ТС]
u235, так да, он выдаёт точки пиков по оси Z, но они отсортированы по другому, в отличии от (x, y)
0
5516 / 2869 / 571
Регистрация: 07.11.2019
Сообщений: 4,759
07.07.2021, 12:52
RSAX, не понимаю как так может быть. x_grid[0, pos[:, 1]] и z_grid[pos[:,1], pos[:,0]] порядок должен бы быть один и тот же.
Если только у вас в одном случае pos до фильтра, а в другом после. Проверьте pos.shape один и тот же?
0
102 / 85 / 25
Регистрация: 21.05.2019
Сообщений: 481
07.07.2021, 14:11  [ТС]
u235, да вот тоже не понимаю, там же нет share, len, он да, одинаковый
Длинна:
pos - (184, 2)
x_grid_max - (184, 1)
y_grid_max - (184, 1)
z_grid_max - (184, 1)

Пока писал пример понял что точки на своих местах, но отзеркалены, не понял как так получилось, будем исправлять

Кликните здесь для просмотра всего текста
Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
        coord = np.array(list_coord[0::2])
        x, y, z = coord[:, 0], coord[:, 1], coord[:, 2]
        x_min, x_max = np.min(x), np.max(x)
        y_min, y_max = np.min(y), np.max(y)
 
        # преобразование в регулярные сетки (интерполяция):
        x_grid, y_grid = np.meshgrid(np.linspace(x_min, x_max, 2000), np.linspace(y_min, y_max, 2000))
        z_grid = interpolate.griddata((x, y), z, (x_grid, y_grid), method='cubic')  # , fill_value=0.0
 
        # Использовать НЧ фильтр. Фильтр сгладит z_grid и пиков станет меньше.
        z_grid = scipy.ndimage.gaussian_filter(z_grid, sigma=4)
 
        z_image = np.zeros_like(z_grid, dtype=bool)
        x_idx = (2000 - 1) * (x - x_min) / (x_max - x_min)
        y_idx = (2000 - 1) * (y - y_min) / (y_max - y_min)
        x_idx = x_idx.astype(int)
        y_idx = y_idx.astype(int)
        z_image[x_idx, y_idx] = 1  # бинарная картинка, подобно scatter диаграмме
        mask = binary_closing(z_image, structure=np.ones((15, 15)))  # бинарная маска кластеров
 
        z_max = maximum_filter(z_grid, size=80)
        pos = np.argwhere(z_grid == z_max)
        pos = pos[mask[pos[:, 1], pos[:, 0]], :]  # фильтрация максимумов, только те, которые True на бинарной маске
 
        # Получение координат пиков по оси X Y Z
        x_grid_max = x_grid[0, pos[:, 1]]
        y_grid_max = y_grid[pos[:, 0], 0]
        z_grid_max = z_grid[pos[:, 1], pos[:, 0]]
        peak_points = np.column_stack([x_grid_max, y_grid_max, z_grid_max])
 
        # Визуализация
        points = np.vstack([coord, peak_points ])
        landmarks_3d = o3d.geometry.PointCloud()
        landmarks_3d.points = o3d.utility.Vector3dVector(points)
        o3d.visualization.draw_geometries([landmarks_3d])
Миниатюры
Группировка точек   Группировка точек  
0
102 / 85 / 25
Регистрация: 21.05.2019
Сообщений: 481
07.07.2021, 14:58  [ТС]
Хотя если построить график по оси Z всё нормально, координаты правильные, всё таки мне кажется расположение не правильно
Миниатюры
Группировка точек  
0
102 / 85 / 25
Регистрация: 21.05.2019
Сообщений: 481
07.07.2021, 15:07  [ТС]
Решил проблему
Python
1
 z_grid_max = z_grid[pos[:, 0], pos[:, 1]]
График тоже не верный был, вот такой верный
Миниатюры
Группировка точек  
1
Надоела реклама? Зарегистрируйтесь и она исчезнет полностью.
inter-admin
Эксперт
29715 / 6470 / 2152
Регистрация: 06.03.2009
Сообщений: 28,500
Блог
07.07.2021, 15:07
Помогаю со студенческими работами здесь

Группировка списка
Подскажите, пожалуйста, как мне сгруппировать такой список? ,,,,,] Что бы получилось Москва Значение1 Значение2 ...

Группировка в Pandas
Добрый день! Подскажите как выполнить группировку данных фрейма import pandas as pd, numpy as np np.random.seed(10) df =...

Группировка словаря
Помогите сгруппировать словарь с агрегированием в список from itertools import groupby works = # требуется #}, # ...

Группировка данных в массиве
Всем доброго дня Имеется вот такой массив: a = Надо объединить данные(для примера тут one,two,three) по именам, то есть в итоге...

Группировка логических операций в питоне
здравствуйте стал гуглить по сабжу как-то игнорирует первое слово, можете дать пример именно группировки логических операций в питоне ...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
59
Ответ Создать тему
Новые блоги и статьи
SDL3 для Web (WebAssembly): Основы отладки веб-приложений на SDL3 по USB и Wi-Fi, запущенных в браузере мобильных устройств
8Observer8 07.02.2026
Содержание блога Браузер Chrome имеет средства для отладки мобильных веб-приложений по USB. В этой пошаговой инструкции ограничимся работой с консолью. Вывод в консоль - это часть процесса. . .
SDL3 для Web (WebAssembly): Обработчик клика мыши в браузере ПК и касания экрана в браузере на мобильном устройстве
8Observer8 02.02.2026
Содержание блога Для начала пошагово создадим рабочий пример для подготовки к экспериментам в браузере ПК и в браузере мобильного устройства. Потом напишем обработчик клика мыши и обработчик. . .
Философия технологии
iceja 01.02.2026
На мой взгляд у человека в технических проектах остается роль генерального директора. Все остальное нейронки делают уже лучше человека. Они не могут нести предпринимательские риски, не могут. . .
SDL3 для Web (WebAssembly): Вывод текста со шрифтом TTF с помощью SDL3_ttf
8Observer8 01.02.2026
Содержание блога В этой пошаговой инструкции создадим с нуля веб-приложение, которое выводит текст в окне браузера. Запустим на Android на локальном сервере. Загрузим Release на бесплатный. . .
SDL3 для Web (WebAssembly): Сборка C/C++ проекта из консоли
8Observer8 30.01.2026
Содержание блога Если вы откроете примеры для начинающих на официальном репозитории SDL3 в папке: examples, то вы увидите, что все примеры используют следующие четыре обязательные функции, а. . .
SDL3 для Web (WebAssembly): Установка Emscripten SDK (emsdk) и CMake для сборки C и C++ приложений в Wasm
8Observer8 30.01.2026
Содержание блога Для того чтобы скачать Emscripten SDK (emsdk) необходимо сначало скачать и уставить Git: Install for Windows. Следуйте стандартной процедуре установки Git через установщик. . . .
SDL3 для Android: Подключение Box2D v3, физика и отрисовка коллайдеров
8Observer8 29.01.2026
Содержание блога Box2D - это библиотека для 2D физики для анимаций и игр. С её помощью можно определять были ли коллизии между конкретными объектами. Версия v3 была полностью переписана на Си, в. . .
Инструменты COM: Сохранение данный из VARIANT в файл и загрузка из файла в VARIANT
bedvit 28.01.2026
Сохранение базовых типов COM и массивов (одномерных или двухмерных) любой вложенности (деревья) в файл, с возможностью выбора алгоритмов сжатия и шифрования. Часть библиотеки BedvitCOM Использованы. . .
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin
Copyright ©2000 - 2026, CyberForum.ru