我用python生成了一亿棵不同的圣诞树 | 使用Python代码自动生成圣诞树轮廓

末蓝、 2024-03-30 10:29 20阅读 0赞

> 圣诞将至，这次来试试用Python代码过圣诞节把~挑战生成一亿棵圣诞树。

#### 文章目录 ####

*  前言
 *  一、为什么能生成一亿棵圣诞树？
 *  二、怎么根据圣诞树图片生成对应的圣诞树轮廓
 *   *  1.读取圣诞树图片
     *  2.二值化圣诞树图片
     *  3.提取圣诞树图片轮廓
     *  4.显示圣诞树轮廓
 *  总结

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## 前言 ##

圣诞将至，这次来试试用`Python`代码过圣诞节把~挑战生成一亿棵圣诞树，其实是使用`Python`代码自动生成圣诞树轮廓。

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## 一、为什么能生成一亿棵圣诞树？ ##

大家可能会疑惑一亿棵圣诞树，计算机内存早就爆掉了，怎么可能啊。其实这里一亿棵树是指：代码可以根据你输入的`圣诞树图片`自动生成与之对应的`圣诞树轮廓`，图片有多少轮廓就有多少。

所以其实这是一篇使用Python代码自动生成圣诞树轮廓的文章。  
![在这里插入图片描述][27f8eb1a6bc64fa89b0c3f88bd32d469.png_pic_center]

## 二、怎么根据圣诞树图片生成对应的圣诞树轮廓 ##

### 1.读取圣诞树图片 ###

下图是一张百度下载的圣诞树图片。  
![在这里插入图片描述][fb37ddd954c441a6af30e724e9b85f54.png_pic_center]

为了读取该图片，首先需要导入`opencv`库，然后使用`cv2.imread(image)`方法读取图片，`image_path`是图片的文件路径，并用`img.shape`获取图片的宽和高，主要代码如下（示例）：

import cv2
    # 读取图片
        img = cv2.imread(image_path)
        # 获取图片的宽和高
        img_size = img.shape
        img_w = img_size[1]
        img_h = img_size[0]

### 2.二值化圣诞树图片 ###

首先使用`cv2.cvtColor()`把图片转换为灰度图，然后再用`cv2.threshold()`将图片二值化，主要代码如下（示例）：

# 转换为灰度图
        gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
        # 二值化
        ret, binary = cv2.threshold(gray, 127, 255, cv2.THRESH_BINARY)

### 3.提取圣诞树图片轮廓 ###

提取图片轮廓使用到了`cv2.findContours()`方法，但这里需要注意的是旧版本的`opencv`，该方法返回的是三个变量`image, contours, hierarchy`，而新版本的`opencv`则返回两个变量`contours, hierarchy`，因此这里需要根据自己的`opencv`版本进行代码的调整，否则就会报如下错误：  
image, contours, hierarchy = cv2.findContours(binary, cv2.RETR\_TREE, cv2.CHAIN\_APPROX\_SIMPLE)  
ValueError: not enough values to unpack (expected 3, got 2)

主要代码如下（示例）：

# 轮廓发现
        #image, contours, hierarchy = cv2.findContours(binary, cv2.RETR_TREE, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
        contours, hierarchy = cv2.findContours(binary, cv2.RETR_TREE, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)

### 4.显示圣诞树轮廓 ###

首先根据原来圣诞树图片的宽和高，创建空白的`image`对象，主要代码如下：

# 图片img_blank大小为img_h*img_w，灰度值全为0，也就是黑色图像
        img_blank = numpy.zeros((img_h, img_w), dtype=numpy.uint8)
        img_blank = cv2.cvtColor(img_blank, cv2.COLOR_GRAY2BGR)

然后使用`cv2.drawContours()`方法，把圣诞树轮廓画在刚才创建的空白`image`对象上，最后使用`cv2.imshow()`方法显示最终画出来的圣诞树轮廓图片。

# 绘制轮廓
        cv2.drawContours(img_blank, contours, -1, (255, 255, 255), 3)
        # 显示图片
        cv2.imshow("img", img_blank)
        cv2.waitKey(0)
        cv2.destroyAllWindows()

最终圣诞树轮廓的显示效果如下：  
![在这里插入图片描述][62beb0ebe97d408c991de79189ab1884.png_pic_center]

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## 总结 ##

圣诞树终于是画好了，从网上搜集资料、学习大神代码，到自己完成本篇文章，发现`Python`实现一个想法真的很快，前前后后也就一两个小时，非常适合快速实现小需求。

[27f8eb1a6bc64fa89b0c3f88bd32d469.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/65bb34285f9b478bbb46431d64e6ecca.png
[fb37ddd954c441a6af30e724e9b85f54.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/b418c76c6f0f4de385a1467ad4abbbe4.png
[62beb0ebe97d408c991de79189ab1884.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/30c30b173dd4468f975c8225d33b5756.png