Pybind11でstd::vector<py::array_t<double>>を返したい

Question

pythonからc++ライブラリCavalierContoursのparallelOffsetを
pybind11を使用して呼び出したいと思っています。

• python 3.8.5
• cmake 3.18.3
• windows10 64bit

std::vector<cavc::Polyline<double>> results = cavc::parallelOffset(polyline, offset);
は与えられたpolylineをoffsetだけ平行移動して返す関数です。
返り値がstd::vectorなのは、ヒョウタンのような形状のparallelOffsetだと
上下でpolylineが分断される場合があるので、[上のpolyline,下のpolyline]という
形で返すためです。
c++は初めてなのでWeb情報を頼りに下記のようなコードを作成しました。

#include <pybind11/pybind11.h>
#include <pybind11/numpy.h>
#include <pybind11/stl.h>
#include <pybind11/complex.h>
#include <pybind11/functional.h>
#include <pybind11/chrono.h>
#include "polylineoffset.hpp"

namespace py = pybind11;
std::vector<py::array_t<double>> parallelOffset(py::array_t<double> input ,double offset)
{
	cavc::Polyline<double> cavc_input;
	const auto &buff_info = input.request();
	const auto &shape = buff_info.shape;
	for (auto i = 0; i < shape[0]; i++)
    {
        cavc_input.addVertex(*input.data(i,0),*input.data(i,1),*input.data(i,2));
	}
	std::vector<cavc::Polyline<double>> result = cavc::parallelOffset(cavc_input,offset);
	std::vector<py::array_t<double>> result_array;
	for(auto polyline : result)
	{
		int n = polyline.size();
		auto temp = py::array_t<double>({n,3});
		int i =0;
		for(auto v :polyline.vertexes())
		{
			*temp.mutable_data(i,0)=v.x();
			*temp.mutable_data(i,1)=v.y();
			*temp.mutable_data(i,2)=v.bulge();
			i++;
		}
		result_array.push_back(temp);
	}
	return result_array;
}

「python setup.py install 」は無事に通るのですが、いざpython上で使用すると、

TypeError: Unable to convert function return value to a Python type! The signature was
        (arg0: numpy.ndarray[float64], arg1: float) -> std::vector<array_t<double,16>,std::allocator<array_t<double,16> > >

というエラーがでてしまい先に進めません。。
ちなみに

py::array_t<double> test(py::array_t<double> input ,double offset)
{
	cavc::Polyline<double> cavc_input;
	const auto &buff_info = input.request();
	const auto &shape = buff_info.shape;
	for (auto i = 0; i < shape[0]; i++)
    {
        cavc_input.addVertex(*input.data(i,0),*input.data(i,1),*input.data(i,2));
	}
	std::vector<cavc::Polyline<double>> result = cavc::parallelOffset(cavc_input,offset);
	py::array_t<double> result_array;
	
	int n = result[0].size();
	auto temp = py::array_t<double>({n,3});
	int i =0;
	for(auto v :result[0].vertexes())
	{
		*temp.mutable_data(i,0)=v.x();
		*temp.mutable_data(i,1)=v.y();
		*temp.mutable_data(i,2)=v.bulge();
		i++;
	}
	return temp;
}

と、std::vectorで返してもらうのをあきらめて単独のpolylineのみ
(ヒョウタン形状だと上下どちらかのpolylineのみ)
で妥協すると,きちんとparallelOffsetされたnumpy.arrayを受け取れます。

参考にしたサイトは
plibfacedetectionです。
妥協バージョンはうまく動いていることを考えると、返り値のstd::vectorの作成がうまくいってない
と思うのですが、よくわかりませんでした。

以上、よろしくお願いします。

Answer 1

解決しました。

 return result_array;
↓
 py::list py_result = py::cast(result_array)
 return py_result

include <pybind11/stl.h>としていれば、
自動で上記の変換をしてくれるとおもっていたのですが、、
明示的にcastすることで解決しました。

返り値指定はstd::vector<py::array_t<double>> → py::list
となります。