[matplotlib] 112. クリックイベントでラベル画像のregionprops情報を表示

はじめに
コード＆解説
まとめ
参考

はじめに

この記事では、matplotlibのbutton_press_eventを使用して、scikit-imageのlabel関数で生成したラベル画像をクリックした際に、そのラベル領域のregionprops情報を画像の横に表示する方法について解説します。

コード＆解説

モジュールのインポート

バージョン

画像データの作成

1024 x 1024の2Dデータ上のランダムな位置に点を配置し、それにガウシアンフィルターを適用した画像を使用します。大津の手法（threshold_otsu）で最適な閾値を求めて2値化を行い、画像の端に接している領域はclear_border関数で除去します。

画像を表示

生成した画像は以下のようになります。

ラベリング

scikit-imageのlabel関数でラベル付けを行います。ラベル画像の背景は0となり、表示すると見にくくなるため、まずfloat型に変換し、その後背景の0をnp.nanに置き換えます。この処理によって、ラベル画像は下図のように表示されます。

regionprops_tableでラベルの各種情報をDataFrameで取得

regionprops_tableを使用してラベルの情報を取得できます。取得した情報はそのままpandasのDataFrameに変換でき、以下のようなテーブルが表示されます。

	label	centroid-0	centroid-1	area	equivalent_diameter	bbox-0	bbox-1	bbox-2	bbox-3
0	1	30.208041	725.370772	1567	44.667285	6	704	54	748
1	2	57.241617	441.379383	5219	81.517097	23	378	91	494
2	3	101.108303	928.963899	1385	41.993294	81	908	123	951
3	4	184.762435	851.028360	9168	108.041937	88	797	292	890
4	5	147.500000	597.000000	3436	66.142657	106	556	190	639
5	6	172.625239	284.097691	12560	126.459040	112	216	238	362
6	7	364.404686	418.897797	53345	260.616507	195	192	536	585
7	8	222.029594	791.613214	1453	43.011825	201	770	244	814
8	9	263.214478	218.805863	3343	65.241396	228	189	299	249
9	10	255.175529	714.618834	1561	44.581688	232	693	280	736
10	11	299.492297	74.433473	1428	42.640193	279	54	321	96
11	12	331.690119	721.232520	9139	107.870924	288	619	387	817
12	13	407.649929	895.445545	1414	42.430658	387	875	429	917
13	14	415.006887	47.923554	1452	42.997021	394	27	438	70
14	15	488.127493	716.581827	12887	128.094645	404	615	564	795
15	16	598.818444	456.352726	24648	177.151936	526	255	684	636
16	17	588.215704	203.824593	3375	65.552906	552	174	626	235
17	18	607.021014	112.094928	1380	41.917426	587	91	629	134
18	19	708.909523	773.184410	16203	143.632518	645	680	789	852
19	20	682.094135	54.043447	1381	41.932610	661	34	704	76
20	21	720.035688	146.964312	1373	41.810978	700	126	742	168
21	22	771.388794	436.854518	11101	118.887477	706	381	841	511
22	23	765.758831	286.270097	3284	64.663117	736	252	797	322
23	24	778.234241	600.765759	1396	42.159725	758	580	800	622
24	25	792.167994	963.973208	1381	41.932610	772	944	814	985
25	26	824.944483	772.348184	1459	43.100539	803	751	847	794
26	27	830.837456	229.233922	1415	42.445659	810	208	853	251
27	28	835.731739	547.392372	1547	44.381320	813	526	861	569
28	29	925.492110	925.536506	12231	124.791798	853	843	991	1007
29	30	890.685933	636.711003	1436	42.759467	870	616	913	659
30	31	896.087719	554.881092	1539	44.266417	872	534	920	577

GridSpecによるFigの作成

GridSpecを使用してFigureを作成します。GridSpecの詳細については下記記事で解説しています。なお、ax2、ax3、ax4の軸は非表示にしています。

[matplotlib] 10. Matplotlibで複数のグラフを表示する方法（subplot、add_subplot、subplots、GridSpec）

Matplotlibで複数グラフを効率的に配置・表示する方法を解説。subplot、add_subplot、subplots、GridSpecなどの手法を使って、1つのウィンドウ内に様々な配置でグラフを組み合わせる技術を紹介します。

ラベル像とテキストを表示する準備

情報表示領域には、Label、Centroid、Areaの項目を薄い文字で表示します。ax1にラベル画像を表示し、ax2、ax3、ax4には初期状態で空のテキストを配置しておきます。

クリックした時の処理

最初に、label_image_fのnp.nanの部分をクリックした時の処理として、情報表示テキストを空にするよう設定します。

クリックしたラベルの値はlabel_image_f[int(np.rint(event.ydata)),int(np.rint(event.xdata))]で取得できます。このラベル値を使って、regionprops_tableのDataFrameから重心(centroid)と面積(area)の情報を取得します。取得した値はset_textメソッドを使って図上に表示します。