Python水平投影和垂直投影的实现
概述
在Python中，实现文本或图像在水平和垂直方向上的投影是一项常见的任务。水平投影是指将文本或图像在水平方向上投影为一维数组，每个元素表示该行或列上的非空像素数量。垂直投影是指将文本或图像在垂直方向上投影为一维数组，每个元素表示该列或行上的非空像素数量。本文将通过示例代码和详细解释来教你如何实现Python中的水平投影和垂直投影。
流程
下面是实现水平投影和垂直投影的流程图：
flowchart TD
Start(开始)
Input(输入文本或图像)
Step1(水平投影)
Step2(垂直投影)
End(结束)
Start --> Input
Input --> Step1
Step1 --> Step2
Step2 --> End
水平投影的实现
水平投影的实现可以分为以下几个步骤：
-
首先，将输入的文本或图像转换为灰度图像。这是为了使像素值变为 0-255 的范围，方便后续处理。可以使用PIL库中的
convert('L')方法来实现。 -
然后，对灰度图像进行二值化处理。将灰度图像中的像素值大于某个阈值的像素设置为255，小于等于阈值的像素设置为0。这样可以将图像转换为黑白图像，方便计算投影。可以使用PIL库中的
point()方法和threshold()方法来实现。
下面是水平投影的示例代码：
from PIL import Image
# 读取图像并转换为灰度图像
image = Image.open('image.png')
gray_image = image.convert('L')
# 将灰度图像进行二值化处理
threshold = 128
binary_image = gray_image.point(lambda x: 255 if x > threshold else 0)
# 获取图像的宽度和高度
width, height = binary_image.size
# 水平投影
horizontal_projection = []
for y in range(height):
row = binary_image.crop((0, y, width, y + 1))
projection = sum(row.getdata())
horizontal_projection.append(projection)
# 打印水平投影结果
print(horizontal_projection)
代码解释：
-
使用
Image.open()方法读取图像，并使用convert('L')方法将图像转换为灰度图像。 -
使用
point()方法和threshold()方法将灰度图像进行二值化处理，得到二值图像。 -
使用
size属性获取二值图像的宽度和高度。 -
使用循环遍历二值图像的每一行，使用
crop()方法将每一行提取出来，然后使用getdata()方法获取每一行的像素值，并求和得到投影值。 -
将每一行的投影值添加到水平投影列表中。
-
打印水平投影结果。
垂直投影的实现
垂直投影的实现和水平投影类似，只需要将水平方向替换为垂直方向即可。垂直投影的实现可以分为以下几个步骤：
-
首先，将灰度图像进行二值化处理，得到二值图像。
-
获取二值图像的宽度和高度。
-
垂直投影。
下面是垂直投影的示例代码：
from PIL import Image
# 读取图像并转换为灰度图像
image = Image.open('image.png')
gray_image = image.convert('L')
# 将灰度图像进行二值化处理
threshold = 128
binary_image = gray_image.point(lambda x: 255 if x > threshold else 0)
# 获取图像的宽度和高度
width, height = binary_image.size
# 垂直投影
vertical_projection = []
for x in range(width):
column = binary_image.crop((x, 0