リスト ある数値以上の輝度値を除いて平均輝度値を出したい。

Question

パイソンで平均輝度値を計算する関数を作成して、勉強しています。

　　mask = np.zeros_like(sig)
    cv2.circle(mask, center, radius, color=255, thickness=-1) 
    # AND 演算
    roi = cv2.bitwise_and(mask, sig)
    # 輝度値の平均を計算する。
    n_pixels = (mask == 255).sum()  # 計算対象の領域の画素数
    mean = roi.sum() / n_pixels
    return mean

計算対象の領域の輝度値で200以上のものを除いて平均輝度値を出したいです。
方法としては、下記のようにすればいいと思うのですが、ネットを調べてもよく分かりません。

⓵roi.sum()←輝度値200以上を除く条件
⓶n_pixels = (mask == 255).sum()←輝度値200以上を除く条件

＜試した内容＞
⓵はroi.sum(x > 200 for x in mask)
⓶はよくわかりません。

誰かご教授ください。

Comments

[tiitoi]

「画素数で200以上」は「輝度値が200以上」の間違いでしょうか？

[takashi_1111]

すみません。
輝度値の間違いです。

内容修正します。

[takashi_1111]

tiitoiさん
少し勘違いしていたところがあるので、
内容すべて修正するのですこしお待ちください

[tiitoi]

すいません。入れ違いで回答つけてしまいました。
意図と違ったら教えてください

Answer 1

輝度値が200以上のものを除いた平均の計算は img[img < 200] で輝度値が200未満の画素だけ取り出して、mean() で平均を計算すればよいです。

import cv2
import numpy as np

img = np.random.randint(0, 256, (300, 300)).astype(np.uint8)


## マスク作成
mask = np.zeros_like(img)
cv2.circle(mask, (100, 100), 50, color=255, thickness=-1)

# 計算対象外をマスクする。
masked_img = cv2.bitwise_and(img, mask)

n_pixels = (mask == 255).sum()
mean = masked_img[masked_img < 200].sum() / n_pixels
print(mean)

解説

1. mask == 255 で mask の値が 255 の要素は True、そうでない要素は False の配列が得られる。
2. ブールは、True は1、False は0と同値なので、(mask == 255).sum() で mask の値が 255 の要素数が計算できる
3. cv2.bitwise_and(img, mask) で mask の値が 255 でない img の画素は0に置き換わる。
4. masked_img[masked_img < 200].sum() で masked_img の値が 200 未満の輝度値の合計が計算できる。(対象外の画素は0なので足してしまっても問題ない)

Comments

[takashi_1111]

回答ありがとうございます。
やりたいことは
①roi.sum()の200以上の輝度値を除いて合計
⓶n_pixels = (mask == 255).sum()で①で除いた数を除いた画素数で合計
③mean = roi.sum() / n_pixelsで平均を計算。
になります。

[tiitoi]

回答のコードで「輝度値が200以上のものを除いた平均の計算」となっていませんか？

[takashi_1111]

まだ全然知識がないので分からないのですが、
回答のコードで計算対象の平均輝度値になっているのでしょうか？

[tiitoi]

1. img[img < 200] で輝度値が200未満の画素だけ取り出す
2. その画素に対して、mean() を呼び出す

としているので、結果的に「輝度値が200未満の画素の平均輝度値の計算」となっています。

[takashi_1111]

すみません。
私自身理解できていないです。
計算対象　＝　cv2.circle(mask, center, radius, color=255, thickness=-1)

自身はないのですが、回答だと300×300の配列で200以下の平均を求めている気がします。

[tiitoi]

すいません、「マスクの値が255の画素」かつ「輝度値が200未満の画素」の「平均を計算する」という条件ですね。
前者が抜けていたので、コードを修正しました。

[takashi_1111]

こちらこそすみません。
このコードでできそうな気がするので試してみます。

本当にありがとうございます。

[tiitoi]

一応、解説を追記しておきました。
変数を print したり、マスクは cv2.imwrite() で書き出すことで途中なにをやっているのかがわかると思います。

[takashi_1111]

返信遅くなりました。
すみません。

ありがとうございます。
本日試してみます。

[takashi_1111]

最後の質問ですが、
私が計算したい画像の情報を下記のコードのimgに渡せばよろしいですか？
mask = np.zeros_like(img)

そうすると下記はいらないですよね？
下記だと範囲が300×300の配列になるような気がするので。
img = np.random.randint(0, 256, (300, 300)).astype(np.uint8)

[tiitoi]

それでよいです。上記コードは画像の変わりに作っただけなので、無視してください。
ただし、img はすでにグレースケール画像になっていることが前提です。

[takashi_1111]

グレースケールにはなっているので大丈夫です。
それであれば、できそうなので頑張ります。

ありがとうございました。