按序输出方形位置信息

1. 需求

现在有这样一个需求：

如下图，将图中的方框的信息（如每本书的书名）输出，且顺序为从左到右、从上到下。已知每个方框的左上角、右下角坐标。

而且这两点坐标由上层代码给出，此处仅处理本需求，不涉及上层代码，故此处不贴出源代码，仅展示上层提供的数据。

上层检测代码给我们提供了每个方框左上角及右下角的坐标，用一个列表box表示。并将所有box装在一个列表box_list里：

1
2
3
4
5
6
7
8
box = [x1,y1,x2,y2,name]
box_list = [
    [x1,y1,x2,y2,name],
    [x1,y1,x2,y2,name],
    [x1,y1,x2,y2,name],
    [x1,y1,x2,y2,name],
    [x1,y1,x2,y2,name],
]

对应坐标位置关系如下图所示，name代表该方形名称。

最终的输出结果示例：

1
2
3
4
5
第1行第1列：box1
第1行第2列：box2
第2行第1列：box3
第2行第2列：box4
第2行第3列：box5

2. 方法一

2.1 想法

看到这个问题，我的第一个想法（也是最笨的方法）就是：将每个点的坐标进行比较。

具体来说就是先找到y坐标最小的点，以该点所在框为基准，循环判断每一个框的y坐标值，若他们的差的绝对值在一定范围则划定为同一行

实现这个想法需要考虑的问题有：

  • 该差值是基准框与其他框的上边框还是下边框比较
  • 基准框与其他框上下边框位置关系。不同的位置关系可能导致不同的结果，即在不在同一行的判断。

例如下面这种情况，A方框到底是属于第一行还是第二行呢？用几个方框的上下边框y坐标显然很难表达。

正是由于过于复杂、过于笨拙，遂很快放弃这种方案。

3. 方法二

3.1 想法

既然同时用上下边角坐标比较计算过于拙劣，那么简化一下，用他们的平均值坐标，也就是利用方形的重心，不就可以大大降低难度！而且准确率也比自己枚举法列出的情况高得多。

3.2 准备工作

获取到重心坐标后，对x、y方向坐标进行排序是必须的。对列表进行排序比较容易想到的是利用sort()函数。但单纯调用sort()默认是对列表第一个数进行排序，仍不能达到我们的目标，故需要进行一些处理。

利用sort函数的key属性，我们可以给sort传递一个函数，只要这个函数返回列表对应位数，就可以对指定位数进行排序。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
# 获取列表的第二个元素
def takeSecond(elem):
    return elem[1]
# 获取列表的第一个元素
def takeSum(elem):
    return elem[0]+elem[1]


# 对列表第二个数排序（从小到大）
box_list.sort(key=takeSecond)
print(box_list)
# 对列表第一、二个数的和排序
box_list.sort(key=takeSum)
print(box_list)

3.3 代码实现

首先写上获取方形重心坐标函数.

计算得出重心x、y坐标后加入在原列表5、6号位，方便使用

1
2
3
4
5
6
def getBarycenter(box_list):
    num = 0
    for box in box_list:
        box_list[num].append(int((box[0]+box[2])/2))
        box_list[num].append(int((box[1]+box[3])/2))
        num += 1

然后将同一行按序放在一个列表里

先对重心y坐标排序，以最小的那个方形为基础，判断谁与之同行。只需循环遍历判断两个重心y坐标差值绝对值是否在一个误差区间内即可。这个误差需要根据实际情况进行调整

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
# 获取重心x坐标
def takeXC(elem):
    return elem[5]
# 获取重心y坐标
def takeYC(elem):
    return elem[6]

# 获取一行
def getBox(box_list,dev):
    print_list = []
    box_list.sort(key=takeYC)
    for box in box_list:
        if abs(box[6] - box_list[0][6]) <= dev:
            print_list.append(box)

    print_list.sort(key=takeXC)
    for box in print_list:
        box_list.remove(box)
    return print_list

接着循环调用上面的函数直至排序完

而且将每行都装在一个列表里，方便后面打印信息

1
2
3
4
5
6
7
# 从左到右从上到下
def getSortBoxs(box_list,dev=20):
    getBarycenter(box_list)
    sort_boxs = []
    while box_list != []:
        sort_boxs.append(getBox(box_list,dev))
    return sort_boxs

最后将信息打印出来

1
2
3
4
5
# 打印
def printBoxs(result):
    for line_boxs,i in zip(result,range(1,len(result)+1)):
        for box,j in zip(line_boxs,range(1,len(line_boxs)+1)):
            print(f'第{i}行第{j}列：' + str(box[4]))

至此，我们可以测试一下。

假设有一个这样的列表：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
box_list = [
        [50,50,70,90,1],
        [90,110,130,160,2],
        [10,120,40,150,3],
        [60,10,80,40,4],
        [90,70,120,110,5],
        [20,60,40,100,6],
        [50,110,70,130,7],
    ]

他的图形大致为如下所示：

完整代码如下

输出结果：

至此需求解决。

4. 方法三

4.1 想法

待续…

4.2 代码实现

待续…

python > 小应用
#python #坐标
按序输出方形位置信息
https://huihui486.github.io/2023/02/04/Python/按序输出方形位置信息/
作者
灰灰
发布于
2023年2月4日
许可协议