Pythonで画像を一定のサイズに分割させ、端部の処理をしたい

Question

Pythonの初心者です。
前回の質問で、おかげさまで以下のようにPythonを使った画像分割のコードを書けるようになりました。

from skimage import io
import os
import skimage

tile_size = 50
filename = 'pic.png'

new_dir = 'data/'
os.mkdir(new_dir)

im = io.imread(filename)

print(im)
for i in range(10):
   ii = tile_size * i + 50
for j in range(10):
   jj = tile_size * j + 50
tmp = im[ii:ii+tile_size, jj:jj+tile_size]
print(tmp)
       
io.imsave(new_dir + str(i)+ "_" + str(j) + ".tif", tmp)

上のコードではrange(10)、すなわち横方向に10分割、縦方向に10分割となっていますが、
これを
・左端から右端まで
・上端から下端まで
と分割し、端部の処理については
・一番端がちょうど分割後の各セルのサイズだった場合は、分割した画像を出力する
・端部が分割後の各セルのサイズに満たない場合は分割した画像を切り捨てる
としたいと考えています。

１番目の方法（解決済み）---
前回のアドバイスを参考に、分割数を算出するコードを記述し、
出力する範囲を１番目から（分割数－１）までとした下記のコードでは
きちんと出力されました。
しかし、これではもし一番端の画像サイズがちょうど分割後の各セルのサイズに足りている場合も
トリミングされることになってしまい、少し困ってしまいます。

from skimage import io
import os
import numpy as np

tile_size = 50
filename = 'pic.png'

new_dir = 'data/'
os.mkdir(new_dir)

im = io.imread(filename)

vsize, hsize = 50, 50  # 分割後の各セルのサイズ
h, w = im.shape[:2]  # 画像の大きさ
num_vsplits, num_hsplits = np.floor_divide([h, w], [vsize, hsize])  # 分割数

print(im)
for i in range(num_vsplits-1):
   ii = tile_size * i + 50
   for j in range(num_hsplits-1):
       jj = tile_size * j + 50
       tmp = im[ii:ii+tile_size, jj:jj+tile_size]
       print(tmp)

       io.imsave(new_dir + str(i)+ "_" + str(j) + ".tif", tmp)

２番目の方法（未解決）---
もう一つの方法として、出力する範囲を
１から（「画像の縦or横の長さ／分割後の各セルのサイズ」の整数部分）まで
とすれば、もし一番端の画像サイズがちょうど分割後の各セルのサイズに足りている場合は
出力されることになり、今回の目的に合う方法だと考えました。

記述したコードは次のようになります。

from skimage import io
import os
import numpy as np

tile_size = 50
filename = 'pic.png'

new_dir = 'data2/'
os.mkdir(new_dir)

im = io.imread(filename)

print(im)
for i in range(int(width // 50)):  
   ii = tile_size * i + 50
   for j in range(int(width // 50)):
       jj = tile_size * j + 50
       tmp = im[ii:ii+tile_size, jj:jj+tile_size]
       print(tmp)

       io.imsave(new_dir + str(i)+ "_" + str(j) + ".tif", tmp)

しかし、data2というファイルはきちんと生成されるものの、画像が１つも出力されません。
エラーは出ていませんが、どこがいけないのかご教示いただけませんか？

また、これよりもエレガントな方法があれば、ご教示いただけますと助かります。

どうぞよろしくお願いします。

Comments

[t_obara]

質問をする前に、「質問する前のヒント」をよくお読みになることをお勧めいたします。

[tiitoi]

前回回答したコードで端部は切り捨てるようになっていませんでしたか？

[masa_jl033]

当方の進捗状況に合わせ、より具体的に本文を修正しました。ご教示のほどよろしくお願いします。

Answer 1

以下の式で分割を実行する前に余りが出ないように画像をクリップして、その後に分割の処理を行えばよいと思います。

クロップするサイズ: (h, w)
元の画像のサイズ: (H, W)
クリップ後の画像のサイズ (new_H, new_W)

new_H = H - H mod h = h * floor(H / h)
new_W = W - W mod w = w * floor(W / w)

簡単な例で考えると、
10 を 3 で割りきれるような値にする場合

10 - 10 % 3 = 10 - 1 = 9
もしくは
3 * 10 // 3 = 3 * 3 = 9
とすると、余りを切り捨てられます。

import numpy as np

img = np.zeros((521, 531, 3))  # 元の画像

orig_hw = img.shape[:2]  # 元の画像サイズ (高さ, 幅)
cell_hw = 50, 50  # 分割後の画像サイズ (高さ, 幅)
new_hw = np.array(orig_hw) - np.mod(orig_hw, cell_hw)  # クロップするサイズ

# 新しいサイズでクロップする。
crop_img = img[: new_hw[0], : new_hw[1]]  # クロップした画像
print(f"{img.shape} --> {crop_img.shape}")

または

import numpy as np

img = np.zeros((500, 500, 3))

orig_hw = img.shape[:2]  # 元の画像サイズ (高さ, 幅)
cell_hw = 50, 50  # 分割後の画像サイズ (高さ, 幅)
new_hw = np.array(cell_hw) * np.floor_divide(orig_hw, cell_hw)  # クロップするサイズ

# 新しいサイズでクロップする。
crop_img = img[: new_hw[0], : new_hw[1]]  # クロップした画像
print(f"{img.shape} --> {crop_img.shape}")

Comments

[masa_jl033]

大いに参考にさせていただきました。こちらの自己解決方法も記入しましたので参考にしていただけましたら幸いです。

Answer 2

なるべく短く記述したいと思い、
「画像のサイズ／セルのサイズ　の整数部分」と記述しました。
im.shape[n]と記述することで、スカラーとベクトルの混在も解決できました。

from skimage import io
import os

tile_size = 50
filename = 'pic.png'

new_dir = 'data/'
os.mkdir(new_dir)

im = io.imread(filename)

print(im)
for i in range(int(im.shape[0] // tile_size)):
   ii = tile_size * i
   for j in range(int(im.shape[1] // tile_size)):
       jj = tile_size * j
       tmp = im[ii:ii+tile_size, jj:jj+tile_size]
       print(tmp)
       io.imsave(new_dir + str(i)+ "_" + str(j) + ".tif", tmp)