Python 辞書型のvalueに対して極大値のindexを求めたい

Question

実現したいこと

辞書型のvalueに対して極大値のindexを求めたいです。しかし、IndexError: tuple index out of rangeが出てきてしまいます。極大値の計算にはScipyライブラリを使用しています。
よろしくお願いします。

自分のコード

from scipy import signal
--------------------//省略
        # ピーク値のインデックスを取得
        maxids = signal.argrelmax(np.array(counted_hsv_dic.values()))  # 最大値

counted_hsv_dicの中身がこちらになります。

{0: 744999, 1: 0, 2: 0, 3: 0, 4: 0, 5: 0, 6: 0, 7: 0, 8: 0, 9: 0, 10: 0, 11: 0, 12: 0, 13: 0, 14: 0, 15: 0, 16: 0, 17: 0, 18: 0, 19: 0, 20: 0, 21: 0, 22: 0, 23: 0, 24: 0, 25: 0, 26: 0, 27: 0, 28: 0, 29: 0, 30: 0, 31: 0, 32: 0, 33: 0, 34: 0, 35: 0, 36: 0, 37: 0, 38: 0, 39: 0, 40: 0, 41: 0, 42: 0, 43: 0, 44: 0, 45: 0, 46: 0, 47: 0, 48: 0, 49: 0, 50: 0, 51: 0, 52: 0, 53: 0, 54: 0, 55: 0, 56: 0, 57: 0, 58: 0, 59: 0, 60: 0, 61: 0, 62: 0, 63: 0, 64: 0, 65: 0, 66: 0, 67: 0, 68: 0, 69: 0, 70: 0, 71: 0, 72: 0, 73: 0, 74: 0, 75: 0, 76: 0, 77: 0, 78: 0, 79: 0, 80: 0, 81: 0, 82: 0, 83: 0, 84: 0, 85: 0, 86: 0, 87: 0, 88: 0, 89: 0, 90: 0, 91: 0, 92: 0, 93: 0, 94: 0, 95: 0, 96: 0, 97: 0, 98: 0, 99: 0, 100: 0, 101: 0, 102: 0, 103: 0, 104: 0, 105: 0, 106: 0, 107: 0, 108: 0, 109: 0, 110: 0, 111: 0, 112: 0, 113: 0, 114: 1, 115: 0, 116: 2, 117: 11, 118: 23, 119: 59, 120: 174, 121: 629, 122: 1665, 123: 5628, 124: 14147, 125: 23158, 126: 22497, 127: 14592, 128: 2528, 129: 860, 130: 568, 131: 521, 132: 433, 133: 423, 134: 356, 135: 334, 136: 387, 137: 343, 138: 320, 139: 361, 140: 340, 141: 302, 142: 296, 143: 255, 144: 313, 145: 288, 146: 303, 147: 313, 148: 291, 149: 356, 150: 753, 151: 740, 152: 764, 153: 1580, 154: 3682, 155: 8998, 156: 2973, 157: 3652, 158: 5494, 159: 4159, 160: 7356, 161: 13008, 162: 16607, 163: 9255, 164: 3008, 165: 1074, 166: 302, 167: 93, 168: 19, 169: 6, 170: 0, 171: 1, 172: 0, 173: 0, 174: 0, 175: 0, 176: 0, 177: 0, 178: 0, 179: 0, 180: 0, 181: 0, 182: 0, 183: 0, 184: 0, 185: 0, 186: 0, 187: 0, 188: 0, 189: 0, 190: 0, 191: 0, 192: 0, 193: 0, 194: 0, 195: 0, 196: 0, 197: 0, 198: 0, 199: 0, 200: 0, 201: 0, 202: 0, 203: 0, 204: 0, 205: 0, 206: 0, 207: 0, 208: 0, 209: 0, 210: 0, 211: 0, 212: 0, 213: 0, 214: 0, 215: 0, 216: 0, 217: 0, 218: 0, 219: 0, 220: 0, 221: 0, 222: 0, 223: 0, 224: 0, 225: 0, 226: 0, 227: 0, 228: 0, 229: 0, 230: 0, 231: 0, 232: 0, 233: 0, 234: 0, 235: 0, 236: 0, 237: 0, 238: 0, 239: 0, 240: 0, 241: 0, 242: 0, 243: 0, 244: 0, 245: 0, 246: 0, 247: 0, 248: 0, 249: 0, 250: 0, 251: 0, 252: 0, 253: 0, 254: 0}

エラーコード

File ---, line 79, in color_detection
    maxids = signal.argrelmax(np.array(counted_hsv_dic.values()))  # 最大値
  File ---, line 177, in argrelmax
    return argrelextrema(data, np.greater, axis, order, mode)
  File ---, line 232, in argrelextrema
    axis, order, mode)
  File ---, line 60, in _boolrelextrema
    datalen = data.shape[axis]
IndexError: tuple index out of range

Answer 1

signal.argrelmaxに渡しているnp.arrayの情報を覗いてみましょう。

my_array = np.array(counted_hsv_dic.values())
print(my_array, my_array.shape, my_array.dtype)
# maxids = signal.argrelmax(my_array)

"""出力
dict_values([744999, 0, ...中略... 0, 0]) () object
"""

object型、詳しく言うとdict_value型の単一の要素が格納されているようです。

---

dict.values()のリファレンスを見てみると、次のように書いてあります。

辞書の値の新しいビューを返します。ビューオブジェクトのドキュメント を参照してください。

返り値はリストではないのです。
よって、次のように明示的にリストに変換すれば、エラーは解消されます。

maxids = signal.argrelmax(
    np.array(list(counted_hsv_dic.values()))
)
print(maxids)

"""出力
(array([114, 125, 136, 139, 144, 147, 150, 155, 158, 162, 171], dtype=int64),)
"""

---

...しかし。辞書型は通常、要素の順序を指定できません。
ですので、結果がインデックスの形で返されても、本当に正しく参照できるのかは微妙です。※

ご提示のサンプルデータを見てみると、keyは単に0~254の整数のようですね。
このような場合は、最初からリスト形式のコンテナを用いることをお勧めします。

counted_hsv_dicの形式を変えたくない／られないときは、次のようにすれば良いでしょう。

array = np.array([counted_hsv_dic[i] for i in range(255)])

...もっと簡単な方法があるかも。

---

※私の環境では、counted_hsv_dicの順序は崩れませんでした。
が、言語仕様上それを信頼していいのかは、ちょっと自信がないです。

collections.OrderedDictとかもありますが...
リストで対応できる場合はそうした方が手間がかからないかと思います。

ついでに

同様のエラーを起こしてみた。

>>> a = np.array([1])
>>> a
array([1])
>>> a.shape
(1,)
>>> a.shape[0]
1
>>> b = np.array(1)
>>> b
array(1)
>>> b.shape
()
>>> b.shape[0]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: tuple index out of range

Comments

[karamarimo]

リファレンスにある iter(dictview) の項を見ると、元のdictを途中で変更しない限り .keys() と .values() の順番は一致すると書いてあります。なので得られたインデックスは安心して使えると思います。

[LouiS0616]

コメントありがとうございます。
私もその記述は読んだのですが、少し腑に落ちない点があったのです。

> その要素の順序は完全に一致します。これにより、 (value, key) の対を zip() で作成できます
これは、次のどちらとして解釈すればよいのでしょう？
・アイテムの順序が完全に変わらないことが保証される
・zipしたときに辞書が復元できることだけが保証される

[LouiS0616]

もし後者であったら、
『list(values())から得られたインデックス』と、『counted_hsv_dic[key]で指定すべきキー』が完全に対応するとは思えないのです。

---パターン１---
list(counted_hsv_dic.keys())[
....get_hoge_index(
........list(counted_hsv_dic.values())
....)
]

---パターン２---
counted_hsv_dic[
...get_hoge_index(
......list(counted_hsv_dic.values())
...)
]

パターン１とパターン２の結果が異なる恐れはないのでしょうか。
このような懸念がありましたので、『自信がない』と書いてしまいました。

[karamarimo]

さきほどのコメントはパターン1を想定してました。曖昧な表現でしたすみません。
パターン2は、いま counted_hsv_dic のキーがたまたま list のインデックスっぽいのでややこしいですが、次のような仮定が必要だと思います。

counted_hsv_dic.values()
の i 番目の value に対応する key、つまり
counted_hsv_dic.keys()
の i 番目の key が i である。

しかしリファレンスの iter(dictview) の項には「キーと値のリストはある任意の順序でイテレートされます」とあるのでこの仮定は使えないということになります。

[LouiS0616]

パターン１だったら、正しく動作しそうですね。
ただ、何しろ記述が煩雑になるので... 最初からリストで処理した方がいい、という結論にしてしまいました。
実際のところ、パターン２はどれくらい信頼できるのでしょうね。
気が向いたら、質問を立ててみようかと思います。

疑問を明文化してまとめる良い機会となりました。
コメントありがとうございます、これからもよろしくお願いいたします。

[退会済みユーザー]

型が違うとこのようなエラーになってしまうようですね。ご回答ありがとうございました。最初からリスト形式のコンテナを使用しようと思います。