生成的20个随机实例的字典与多边形：Python中的cityscapesscripts.evaluation.instances2dict_with_polygons函数

在cityscapesscripts.evaluation模块中，有一个很有用的函数instances2dict_with_polygons。这个函数用于将Cityscapes数据集中的实例标签转换为字典格式的数据，同时还提供了每个实例多边形的坐标。

instances2dict_with_polygons函数的完整定义如下：

def instances2dict_with_polygons(instances):
    """
    Convert the given instances to a dictionary with polygons as value.
    Note: there is a small difference between polygons and
    multiplePolygons: in the first case we have to use a pair of square brackets
    to address just a single object multiplePolygons[0].

    Parameters
    ----------
    instances: numpy.ndarray
        Instances.

    Returns
    -------
    dict
        Dictionary with instances as keys and polygons as values.
    """
    instance_ids = np.unique(instances)
    result = {}
    for instance_id in instance_ids:
        instance_mask = instances == instance_id
        contours, hierarchy = cv2.findContours(
            instance_mask.astype(np.uint8), cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE
        )
        polygons = []
        for contour in contours:
            contour = contour.flatten().tolist()
            if len(contour) > 4:
                polygons.append(contour)
        if instance_id == 0:
            continue
        if len(polygons) > 0:
            result[instance_id] = [polygons]
        else:
            result[instance_id] = [None]
    return result

这个函数接受一个numpy数组作为输入参数，即一个Cityscapes数据集的实例标签图像。函数首先使用np.unique函数获取实例的唯一标识符。然后，在每个实例上进行以下操作：

1. 创建一个实例掩膜，该掩膜将只包含与当前实例ID相对应的像素。

2. 使用cv2.findContours函数查找实例的边界轮廓。

3. 将每个轮廓平铺为一维列表，并将长度超过4的轮廓添加到polygons列表中。

4. 如果实例ID为0（背景类别），则跳过。

5. 如果polygons列表中有多边形，将实例ID作为键，将polygons列表作为值添加到结果字典中。否则，将None添加为值。

下面是一个使用instances2dict_with_polygons函数的示例：

import numpy as np
from cityscapesscripts.evaluation import instances2dict_with_polygons

# 创建一个随机的实例图像，其中每个实例ID的像素值在1到10之间
instances = np.random.randint(1, 11, (256, 256))

# 调用instances2dict_with_polygons函数，将实例转换为字典并获取多边形坐标
result = instances2dict_with_polygons(instances)

# 打印结果字典的内容
for instance_id, polygons in result.items():
    print(f"Instance ID: {instance_id}")
    if polygons[0] is None:
        print("No polygon found for this instance.")
    else:
        for i, polygon in enumerate(polygons[0]):
            print(f"Polygon {i+1}: {polygon}")

上述代码会输出类似以下内容的结果：

Instance ID: 1
Polygon 1: [x1, y1, x2, y2, ..., xn, yn]
...
Instance ID: 10
No polygon found for this instance.

这个示例中，我们首先创建了一个随机的256x256实例图像，其中每个实例ID的像素值在1到10之间。然后，我们调用instances2dict_with_polygons函数将实例转换为字典，并使用items方法遍历结果字典的内容。对于每个实例ID，我们检查polygons列表是否为空。如果不为空，我们将打印出多边形的坐标，如果为空则打印"No polygon found for this instance."。

这是一个使用cityscapesscripts.evaluation.instances2dict_with_polygons函数的简单例子，可以帮助您将Cityscapes数据集中的实例标签转换为字典格式的数据，并获取每个实例多边形的坐标。