python PIL 画像処理

Question

やりたいこと

pythonでの画像処理で読み込んだ画像の色情報を変更して描画する。

発生している問題

matplotlibで画像をプロットしてクリックした地点の色を別の色に変更しようとした際、中途半端に変更される。
また、クリックした地点から数ピクセル離れたところの色情報が取得される。

ソースコード

from PIL import Image
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import sys

class im:
    def __init__(self,image):
        self.image=image
    def onclick(self,event):
        plist=self.image[int(event.ydata)][int(event.xdata)]
        print(plist)
        h, w, c = self.image.shape
        for i in range(h):
            for j in range(w):
                if (self.image[i][j] == plist).all():
                    self.image[i][j] = [255, 255, 255]
        fig = plt.figure()
        ax = fig.add_subplot(111)
        ax.imshow(self.image)
        plt.show()

# 画像を読み込む
img = Image.open( "./test.png")
img=np.array(img)
c_event=im(img)
fig=plt.figure()
ax=fig.add_subplot(111)
ax.imshow(img)
cid = fig.canvas.mpl_connect('button_press_event', c_event.onclick)
plt.show()

試したこと

plistの色情報を手動指定
変更したいところの色が[255,0,0]の場合に、クリックしたときに取得した色情報が[255,0,0]であること、画像の変更がおかしいことを確認し、plist=[255,0,0]の固定情報になるよう書き換えて再実行したところ、うまく変更がされた。

###追記
元画像

変更後

Answer 1

クリックしたピクセルと同色のピクセルを白く塗りつぶすプログラムのようですね。

matplotlibで画像をプロットしてクリックした地点の色を別の色に変更しようとした際、中途半端に変更される。

中途半端というのがよく分からないのですが、クリックのたびに新しいウインドウが表示されました。
これは意図した動作ではないと思われるので、最後に示すように、ウインドウ内の画像更新するようにコード修正しました。

原因を追記

現象再現できました。plistは実際には画像のクリックされたセル値を指しているだけです。
よってforループ中にクリックされたピクセル値の値を更新するとplistの値も更新され、それ以降の判定がおかしくなってしまっています。
回避するにはplistに対して実値を（深い）コピー代入する必要があります。

ついでに

forループからnumpyで一括操作する手法に修正してみました。
ディープコピーなどを心配せずにかつ高速で処理できます。
参考：python，OpenCV，numpyによる色抽出・変換

また、クリックした地点から数ピクセル離れたところの色情報が取得される。

再現できませんでした。
ウインドウを拡大、移動などしてクリックしてみましたが、問題なくクリックされたピクセルが更新されました。
厳密にいえば、intで切り捨てしているので、クリック点の左上に１ピクセルずれた位置が塗りつぶされますが。

from PIL import Image
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import sys

class im:
    def __init__(self,image,fig,ax):
        self.image=image
        self.fig = fig # 追加
        self.ax = ax   # 追加

    def onclick(self,event):

        """ forループする手法
        plist = np.copy(self.image[int(event.ydata)][int(event.xdata)]) # 自身のピクセル値がかわらないようにディープコピーする！
        print(plist)
        h, w, c = self.image.shape
        for i in range(h):
            for j in range(w):
                if (self.image[i][j] == plist).all():
                    self.image[i][j] = [255, 255, 255]
        """

        # numpy一括操作する手法
        # python，OpenCV，numpyによる色抽出・変換
        # https://teratail.com/questions/100301
        plist = self.image[int(event.ydata)][int(event.xdata)]
        self.image[np.logical_and.reduce(self.image == plist, axis=2)] = [255,255,255]

        # 修正
        self.ax.imshow(self.image)
        fig.canvas.draw()
        #fig = plt.figure()
        #ax = fig.add_subplot(111)
        #ax.imshow(self.image)
        #plt.show()

# 画像を読み込む
img = Image.open( "./test.png") # 
img=np.array(img)

# pngのアルファチャンネルを除去する
if img.shape[2] == 4:
    img = img[:,:,0:3]

fig=plt.figure()
ax=fig.add_subplot(111)
c_event=im(img,fig,ax) # データと描画更新のためにfig,axを渡す

ax.imshow(img)
cid = fig.canvas.mpl_connect('button_press_event', c_event.onclick)
plt.show()

Comments

[fia]

ウインドウの更新ができるようにしていただきありがとうございます。
中途半端という表現はあまり良くなかったですね。申し訳ありません。
追加で変更後の画像を投稿したいと思います。

[fia]

追記への対応ありがとうございます。
単純な代入だと参照渡しになっていたのが原因だったのですね。
一括操作する手法も回答いただきありがとうございました。

[can110]

そうですね、他言語での参照と同じ動作です。
pythonでは、わりとひっかかりやすい罠です。