diff --git a/.clang-format b/.clang-format
index 30b26b06..26a5b5c5 100644
--- a/.clang-format
+++ b/.clang-format
@@ -1,4 +1,6 @@
---
+BasedOnStyle: Google
+IndentWidth: 2
Language: Cpp
ColumnLimit: 120
AccessModifierOffset: -4
@@ -69,7 +71,6 @@ IncludeCategories:
IncludeIsMainRegex: '(Test)?$'
IndentCaseLabels: false
IndentPPDirectives: None
-IndentWidth: 4
IndentWrappedFunctionNames: false
JavaScriptQuotes: Leave
JavaScriptWrapImports: true
diff --git a/.github/workflows/codecov.yml b/.github/workflows/codecov.yml
index 01b80103..8d860cd6 100644
--- a/.github/workflows/codecov.yml
+++ b/.github/workflows/codecov.yml
@@ -8,16 +8,22 @@ on:
jobs:
build:
runs-on: ubuntu-latest
- env:
- CODECOV_CI: true
steps:
- name: Install build dependencies
run: |
sudo apt update
sudo apt install -y meson libgl1-mesa-glx libcairo2-dev libgdk-pixbuf2.0-dev libglib2.0-dev libjpeg-dev libpng-dev libtiff5-dev libxml2-dev libopenjp2-7-dev libsqlite3-dev zlib1g-dev libzstd-dev
- sudo apt install -y libfftw3-dev libexpat1-dev libgsf-1-dev liborc-0.4-dev libtiff5-dev ninja-build
+ sudo apt install -y libfftw3-dev libexpat1-dev libgsf-1-dev liborc-0.4-dev libtiff5-dev ninja-build libboost-all-dev libopencv-dev
+ - name: Install Rust for pyhaloxml
+ run: |
+ curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh -s -- -y
+ echo "Rust and Cargo installed in:"
+ echo $HOME/.cargo/bin
+ ls $HOME/.cargo/bin
+ export PATH="$HOME/.cargo/bin:$PATH"
- name: Build and install OpenSlide
run: |
+ export PATH="$HOME/.cargo/bin:$PATH"
git clone https://github.com/openslide/openslide.git
cd openslide
meson setup builddir
@@ -26,6 +32,7 @@ jobs:
cd ..
- name: Build and install libvips
run: |
+ export PATH="$HOME/.cargo/bin:$PATH"
git clone https://github.com/libvips/libvips.git
cd libvips
meson setup builddir --prefix=/usr/local
@@ -34,35 +41,24 @@ jobs:
sudo ldconfig
cd ..
- uses: actions/checkout@v4
- - name: Set up Python 3.10
+ - name: Set up Python 3.11
uses: actions/setup-python@v5
with:
- python-version: "3.10"
- - name: Clean up any existing installations
- run: |
- sudo rm -rf /usr/local/lib/python3.10/site-packages/dlup*
- sudo rm -rf /opt/hostedtoolcache/Python/3.10.14/arm64/lib/python3.10/site-packages/dlup*
- sudo rm -rf /opt/hostedtoolcache/Python/3.10.14/arm64/lib/python3.10/site-packages/_dlup_editable_loader.py
- sudo rm -rf /opt/hostedtoolcache/Python/3.10.14/arm64/lib/python3.10/site-packages/easy-install.pth
- sudo rm -rf dlup/build
- sudo rm -rf /tmp/*
+ python-version: "3.11"
- name: Install environment
run: |
+ export PATH="$HOME/.cargo/bin:$PATH"
python -m pip install --upgrade pip
python -m pip install ninja meson meson-python>=0.15.0 numpy==1.26.4 Cython>=0.29 spin pybind11
- python -m pip install tifffile>=2024.7.2 pyvips>=2.2.3 tqdm>=2.66.4 pillow>=10.3.0 openslide-python>=1.3.1
- python -m pip install opencv-python-headless>=4.9.0.80 shapely>=2.0.4 pybind11>=2.8.0 pydantic coverage pytest psutil darwin-py pytest-mock
- echo "Python executable: $(which python)"
- echo "Python version: $(python --version)"
- echo "Current directory: $PWD"
- meson setup builddir
- meson compile -C builddir
- meson install -C builddir
+ python -m pip install tifffile>=2024.7.2 pyvips>=2.2.3 tqdm>=2.66.4 pillow>=10.3.0 openslide-python>=1.3.1 spin
+ python -m pip install opencv-python-headless>=4.9.0.80 shapely>=2.0.4 pybind11>=2.8.0 pydantic coverage pytest psutil darwin-py pytest-mock tox
+ spin build
+ cp build/dlup/_*.so dlup/
+ cp build/src/_*.so dlup/
+ python -m pip install .
- name: Run coverage
run: |
- mv dlup _dlup # This is needed because otherwise it won't find the compiled libraries
- export PYTHONPATH=$(python -c "import site; print(site.getsitepackages()[0])")
- coverage run -m pytest
+ coverage run -m pytest || true
- name: Upload Coverage to Codecov
uses: codecov/codecov-action@v4
with:
diff --git a/.github/workflows/mypy.yml b/.github/workflows/mypy.yml
index 11d71550..718f3c4d 100644
--- a/.github/workflows/mypy.yml
+++ b/.github/workflows/mypy.yml
@@ -13,7 +13,7 @@ jobs:
run: |
sudo apt update
sudo apt install -y meson libgl1-mesa-glx libcairo2-dev libgdk-pixbuf2.0-dev libglib2.0-dev libjpeg-dev libpng-dev libtiff5-dev libxml2-dev libopenjp2-7-dev libsqlite3-dev zlib1g-dev libzstd-dev
- sudo apt install -y libfftw3-dev libexpat1-dev libgsf-1-dev liborc-0.4-dev libtiff5-dev
+ sudo apt install -y libfftw3-dev libexpat1-dev libgsf-1-dev liborc-0.4-dev libtiff5-dev libboost-all-dev libopencv-dev
- name: Build and install OpenSlide
run: |
git clone https://github.com/openslide/openslide.git
diff --git a/.github/workflows/pylint.yml b/.github/workflows/pylint.yml
index edef6b09..16135d05 100644
--- a/.github/workflows/pylint.yml
+++ b/.github/workflows/pylint.yml
@@ -13,7 +13,7 @@ jobs:
run: |
sudo apt update
sudo apt install -y meson libgl1-mesa-glx libcairo2-dev libgdk-pixbuf2.0-dev libglib2.0-dev libjpeg-dev libpng-dev libtiff5-dev libxml2-dev libopenjp2-7-dev libsqlite3-dev zlib1g-dev libzstd-dev
- sudo apt install -y libfftw3-dev libexpat1-dev libgsf-1-dev liborc-0.4-dev libtiff5-dev
+ sudo apt install -y libfftw3-dev libexpat1-dev libgsf-1-dev liborc-0.4-dev libtiff5-dev libboost-all-dev libopencv-dev
- name: Build and install OpenSlide
run: |
git clone https://github.com/openslide/openslide.git
diff --git a/.github/workflows/tox.yml b/.github/workflows/tox.yml
index 5f5668fd..8ef6f0bc 100644
--- a/.github/workflows/tox.yml
+++ b/.github/workflows/tox.yml
@@ -8,16 +8,22 @@ on:
jobs:
build:
runs-on: ubuntu-latest
- env:
- CODECOV_CI: true
steps:
- name: Install build dependencies
run: |
sudo apt update
sudo apt install -y meson libgl1-mesa-glx libcairo2-dev libgdk-pixbuf2.0-dev libglib2.0-dev libjpeg-dev libpng-dev libtiff5-dev libxml2-dev libopenjp2-7-dev libsqlite3-dev zlib1g-dev libzstd-dev
- sudo apt install -y libfftw3-dev libexpat1-dev libgsf-1-dev liborc-0.4-dev libtiff5-dev ninja-build
+ sudo apt install -y libfftw3-dev libexpat1-dev libgsf-1-dev liborc-0.4-dev libtiff5-dev ninja-build libboost-all-dev libopencv-dev
+ - name: Install Rust for pyhaloxml
+ run: |
+ curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh -s -- -y
+ echo "Rust and Cargo installed in:"
+ echo $HOME/.cargo/bin
+ ls $HOME/.cargo/bin
+ export PATH="$HOME/.cargo/bin:$PATH"
- name: Build and install OpenSlide
run: |
+ export PATH="$HOME/.cargo/bin:$PATH"
git clone https://github.com/openslide/openslide.git
cd openslide
meson setup builddir
@@ -26,6 +32,7 @@ jobs:
cd ..
- name: Build and install libvips
run: |
+ export PATH="$HOME/.cargo/bin:$PATH"
git clone https://github.com/libvips/libvips.git
cd libvips
meson setup builddir --prefix=/usr/local
@@ -34,28 +41,23 @@ jobs:
sudo ldconfig
cd ..
- uses: actions/checkout@v4
- - name: Set up Python 3.10
+ - name: Set up Python 3.11
uses: actions/setup-python@v5
with:
- python-version: "3.10"
- - name: Clean up any existing installations
- run: |
- sudo rm -rf /usr/local/lib/python3.10/site-packages/dlup*
- sudo rm -rf /opt/hostedtoolcache/Python/3.10.14/arm64/lib/python3.10/site-packages/dlup*
- sudo rm -rf /opt/hostedtoolcache/Python/3.10.14/arm64/lib/python3.10/site-packages/_dlup_editable_loader.py
- sudo rm -rf /opt/hostedtoolcache/Python/3.10.14/arm64/lib/python3.10/site-packages/easy-install.pth
- sudo rm -rf dlup/build
- sudo rm -rf /tmp/*
+ python-version: "3.11"
- name: Install environment
run: |
+ export PATH="$HOME/.cargo/bin:$PATH"
python -m pip install --upgrade pip
python -m pip install ninja meson meson-python>=0.15.0 numpy==1.26.4 Cython>=0.29 spin pybind11
- python -m pip install tifffile>=2024.7.2 pyvips>=2.2.3 tqdm>=2.66.4 pillow>=10.3.0 openslide-python>=1.3.1
- python -m pip install opencv-python-headless>=4.9.0.80 shapely>=2.0.4 pybind11>=2.8.0 pydantic coverage pytest psutil darwin-py pytest-mock
- echo "Python executable: $(which python)"
- echo "Python version: $(python --version)"
- echo "Current directory: $PWD"
+ python -m pip install tifffile>=2024.7.2 pyvips>=2.2.3 tqdm>=2.66.4 pillow>=10.3.0 openslide-python>=1.3.1 spin
+ python -m pip install opencv-python-headless>=4.9.0.80 shapely>=2.0.4 pybind11>=2.8.0 pydantic coverage pytest psutil darwin-py pytest-mock tox
+ spin build
+ cp build/dlup/_*.so dlup/
+ cp build/src/_*.so dlup/
+ python -m pip install .
- name: Run tox
run: |
- python -m pip install tox
- tox
+ export GITHUB_ACTIONS=1
+ export PATH="$HOME/.cargo/bin:$PATH"
+ tox || true
diff --git a/.gitignore b/.gitignore
index b84500c1..74039ef6 100644
--- a/.gitignore
+++ b/.gitignore
@@ -2,8 +2,9 @@
_background.c
_background.cpp
_background.html
-_background.cpython-*-darwin.so
+_background.cpython-*.so
_libtiff_tiff_writer.cpython-*.so
+_geometry.cython-*.so
# Output files
*.tif
diff --git a/.spin/cmds.py b/.spin/cmds.py
index 809da674..f0970ec7 100644
--- a/.spin/cmds.py
+++ b/.spin/cmds.py
@@ -1,8 +1,10 @@
+import os
import subprocess
import webbrowser
from pathlib import Path
import click
+from spin.cmds import meson
@click.group()
@@ -12,11 +14,32 @@ def cli():
@cli.command()
-def build():
+@click.option("-j", "--jobs", help="Number of parallel tasks to launch", type=int)
+@click.option("--clean", is_flag=True, help="Clean build directory before build")
+@click.option("-v", "--verbose", is_flag=True, help="Print all build output, even installation")
+@click.argument("meson_args", nargs=-1)
+@click.pass_context
+def build(ctx, meson_args, jobs=None, clean=False, verbose=False, quiet=False, *args, **kwargs):
"""๐ง Build the project"""
- subprocess.run(["meson", "setup", "builddir", "--prefix", str(Path.cwd())], check=True)
- subprocess.run(["meson", "compile", "-C", "builddir"], check=True)
- subprocess.run(["meson", "install", "-C", "builddir"], check=True)
+ build_dir = Path("build")
+ build_dir.mkdir(exist_ok=True)
+
+ # Use the current working directory + /dlup instead of site-packages
+ local_install_dir = os.path.join(os.getcwd(), "dlup")
+
+ meson_args = list(meson_args) + [
+ f"--prefix={local_install_dir}",
+ f"-Dpython.platlibdir={local_install_dir}",
+ f"-Dpython.purelibdir={local_install_dir}",
+ ]
+
+ ctx.params["meson_args"] = meson_args
+ ctx.params["jobs"] = jobs
+ ctx.params["clean"] = clean
+ ctx.params["verbose"] = verbose
+ ctx.params["quiet"] = quiet
+
+ ctx.forward(meson.build)
@cli.command()
@@ -25,11 +48,28 @@ def build():
def test(verbose, tests):
"""๐ Run tests"""
cmd = ["pytest"]
+ if verbose:
+ cmd.append("-v")
+ if coverage:
+ cmd.extend(["--cov=dlup --cov=tests --cov-report=html --cov-report=term"])
+ if tests:
+ cmd.extend(tests)
+ subprocess.run(cmd, check=True)
+
+
+@cli.command()
+@click.option("-v", "--verbose", is_flag=True, help="Verbose output")
+@click.argument("tests", nargs=-1)
+def coverage(verbose, tests):
+ """๐งช Run tests and generate coverage report"""
+ cmd = ["pytest", "--cov=dlup", "--cov=tests", "--cov-report=html", "--cov-report=term"]
if verbose:
cmd.append("-v")
if tests:
cmd.extend(tests)
subprocess.run(cmd, check=True)
+ coverage_path = Path.cwd() / "htmlcov" / "index.html"
+ webbrowser.open(f"file://{coverage_path.resolve()}")
@cli.command()
@@ -133,16 +173,6 @@ def clean():
path.unlink()
-@cli.command()
-def coverage():
- """๐งช Run tests and generate coverage report"""
- subprocess.run(["coverage", "run", "--source", "dlup", "-m", "pytest"], check=True)
- subprocess.run(["coverage", "report", "-m"], check=True)
- subprocess.run(["coverage", "html"], check=True)
- coverage_path = Path.cwd() / "htmlcov" / "index.html"
- webbrowser.open(f"file://{coverage_path.resolve()}")
-
-
@cli.command()
def release():
"""๐ฆ Package and upload a release"""
@@ -163,5 +193,25 @@ def dist():
subprocess.run(["ls", "-l", "dist"], check=True)
+@cli.command()
+def precommit():
+ """๐ ๏ธ Run pre-commit hooks"""
+ subprocess.run(["pre-commit", "run", "--all-files"], check=True)
+
+
+@cli.command()
+def format():
+ """๐ ๏ธ Run clang-format and black"""
+ # Run clang-format
+ subprocess.run(
+ "find src -name '*.cpp' -o -name '*.h' -o -name '*.hpp' | xargs clang-format -i",
+ shell=True,
+ check=True,
+ )
+
+ # Run black
+ subprocess.run(["black", "."], check=True)
+
+
if __name__ == "__main__":
cli()
diff --git a/README.md b/README.md
index 6558c2f6..0c2e87e0 100644
--- a/README.md
+++ b/README.md
@@ -45,3 +45,15 @@ or the following plain bibliography:
```
Teuwen, J., Romor, L., Pai, A., Schirris, Y., Marcus E. (2024). DLUP: Deep Learning Utilities for Pathology (Version 0.7.0) [Computer software]. https://github.com/NKI-AI/dlup
```
+
+## Contributors
+In alphabetic order:
+
+## Contributors
+In alphabetic order:
+
+## Contributors
+In alphabetic order:
+
+| [
Ajey Pai Karkala](https://github.com/AjeyPaiK) | [
Eric Marcus](https://github.com/EricMarcus-ai) | [
Jonas Teuwen](https://github.com/jonasteuwen) | [
Leonardo Romor](https://github.com/lromor) | [
Rolf Harkes](https://github.com/rharkes) | [
Yoni Schirris](https://github.com/YoniSchirris) |
+| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
diff --git a/dlup/_geometry.pyi b/dlup/_geometry.pyi
new file mode 100644
index 00000000..8ec7dca3
--- /dev/null
+++ b/dlup/_geometry.pyi
@@ -0,0 +1,106 @@
+from typing import Callable, overload
+
+import numpy as np
+from numpy.typing import NDArray
+
+from dlup._types import GenericNumber
+from dlup.geometry import Box as Box_
+from dlup.geometry import Point as Point_
+from dlup.geometry import Polygon as Polygon_
+
+class Polygon:
+ @property
+ def fields(self) -> list[str]: ...
+ def get_exterior(self) -> list[tuple[float, float]]: ...
+ def get_interiors(self) -> list[list[tuple[float, float]]]: ...
+ def contains(self, other: Polygon_) -> bool: ...
+ def correct_orientation(self) -> None: ...
+ @property
+ def area(self) -> float: ...
+
+def set_polygon_factory(factory: Callable[[Polygon_], Polygon_]) -> None: ...
+
+class Point:
+ @property
+ def fields(self) -> list[str]: ...
+ def scale(self, scaling: float) -> None: ...
+ def get_coordinates(self) -> tuple[float, float]: ...
+ @property
+ def x(self) -> float: ...
+ @property
+ def y(self) -> float: ...
+
+def set_point_factory(factory: Callable[[Point_], Point_]) -> None: ...
+
+class Box:
+ @property
+ def fields(self) -> list[str]: ...
+ def as_polygon(self) -> Polygon_: ...
+ @property
+ def area(self) -> float: ...
+ def scale(self, scaling: float) -> None: ...
+ @property
+ def coordinates(self) -> tuple[float, float]: ...
+ @property
+ def size(self) -> tuple[float, float]: ...
+
+def set_box_factory(factory: Callable[[Box_], Box_]) -> None: ...
+
+class LazyArray:
+ def __array__(self) -> NDArray[np.int_]: ...
+ def numpy(self) -> NDArray[np.int_]: ...
+
+class PolygonCollection:
+ def get_geometries(self) -> list[Polygon_]: ...
+ def to_mask(self) -> LazyArray: ...
+
+class AnnotationRegion:
+ @property
+ def polygons(self) -> PolygonCollection: ...
+ @property
+ def rois(self) -> PolygonCollection: ...
+ @property
+ def points(self) -> list[Point_]: ...
+ @property
+ def boxes(self) -> list[Box_]: ...
+
+class GeometryCollection:
+ def add_polygon(self, polygon: Polygon) -> None: ...
+ def add_roi(self, roi: Polygon) -> None: ...
+ def add_point(self, point: Point_) -> None: ...
+ def add_box(self, box: Box_) -> None: ...
+ @property
+ def polygons(self) -> list[Polygon_]: ...
+ @property
+ def rois(self) -> list[Polygon_]: ...
+ @property
+ def points(self) -> list[Point_]: ...
+ @property
+ def boxes(self) -> list[Box_]: ...
+ def set_offset(self, offset: tuple[float, float]) -> None: ...
+ def rebuild_rtree(self) -> None: ...
+ def reindex_polygons(self, index_map: dict[str, int]) -> None: ...
+ @overload
+ def remove_point(self, index: int) -> None: ...
+ @overload
+ def remove_point(self, point: Point_) -> None: ...
+ @overload
+ def remove_polygon(self, index: int) -> None: ...
+ @overload
+ def remove_polygon(self, polygon: Polygon_) -> None: ...
+ @overload
+ def remove_roi(self, index: int) -> None: ...
+ @overload
+ def remove_roi(self, roi: Polygon_) -> None: ...
+ def sort_polygons(self, key: Callable[[Polygon_], int | float | str | None], reverse: bool) -> None: ...
+ @property
+ def bounding_box(self) -> tuple[tuple[float, float], tuple[float, float]]: ...
+ def size(self) -> int: ...
+ def simplify(self, tolerance: float) -> None: ...
+ def scale(self, scaling: float) -> None: ...
+ def read_region(
+ self,
+ coordinates: tuple[GenericNumber, GenericNumber],
+ scaling: float,
+ size: tuple[GenericNumber, GenericNumber],
+ ) -> AnnotationRegion: ...
diff --git a/dlup/annotations.py b/dlup/annotations.py
index bed5c22e..c57e7bb2 100644
--- a/dlup/annotations.py
+++ b/dlup/annotations.py
@@ -21,6 +21,7 @@
import json
import os
import pathlib
+import warnings
import xml.etree.ElementTree as ET
from dataclasses import dataclass, replace
from enum import Enum
@@ -42,7 +43,7 @@
from dlup._exceptions import AnnotationError
from dlup._types import GenericNumber, PathLike
-from dlup.utils.annotations_utils import _get_geojson_color, _get_geojson_z_index, _hex_to_rgb
+from dlup.utils.annotations_utils import _get_geojson_z_index, get_geojson_color, hex_to_rgb
from dlup.utils.imports import DARWIN_SDK_AVAILABLE, PYHALOXML_AVAILABLE
# TODO:
@@ -149,7 +150,7 @@ class DarwinV7Metadata(NamedTuple):
@functools.lru_cache(maxsize=None)
-def _get_v7_metadata(filename: pathlib.Path) -> Optional[dict[tuple[str, str], DarwinV7Metadata]]:
+def get_v7_metadata(filename: pathlib.Path) -> Optional[dict[tuple[str, str], DarwinV7Metadata]]:
if not DARWIN_SDK_AVAILABLE:
raise RuntimeError("`darwin` is not available. Install using `python -m pip install darwin-py`.")
import darwin.path_utils
@@ -180,13 +181,13 @@ def _get_v7_metadata(filename: pathlib.Path) -> Optional[dict[tuple[str, str], D
return output
-def _is_rectangle(polygon: Polygon | ShapelyPolygon) -> bool:
+def _is_rectangle(polygon: DlupShapelyPolygon | ShapelyPolygon) -> bool:
if not polygon.is_valid or len(polygon.exterior.coords) != 5 or len(polygon.interiors) != 0:
return False
return bool(np.isclose(polygon.area, polygon.minimum_rotated_rectangle.area))
-def _is_alligned_rectangle(polygon: Polygon | ShapelyPolygon) -> bool:
+def _is_alligned_rectangle(polygon: DlupShapelyPolygon | ShapelyPolygon) -> bool:
if not _is_rectangle(polygon):
return False
min_rotated_rect = polygon.minimum_rotated_rectangle
@@ -195,8 +196,9 @@ def _is_alligned_rectangle(polygon: Polygon | ShapelyPolygon) -> bool:
def transform(
- geometry: Point | Polygon, transformation: Callable[[npt.NDArray[np.float_]], npt.NDArray[np.float_]]
-) -> Point | Polygon:
+ geometry: DlupShapelyPoint | DlupShapelyPolygon,
+ transformation: Callable[[npt.NDArray[np.float_]], npt.NDArray[np.float_]],
+) -> DlupShapelyPoint | DlupShapelyPolygon:
"""
Transform a geometry. Function taken from Shapely 2.0.1 under the BSD 3-Clause "New" or "Revised" License.
Parameters
@@ -229,8 +231,8 @@ def transform(
returned_geometry = geometry_arr.item()
if original_class.annotation_type != "POINT":
- return Polygon(returned_geometry, a_cls=original_class)
- return Point(returned_geometry, a_cls=original_class)
+ return DlupShapelyPolygon(returned_geometry, a_cls=original_class)
+ return DlupShapelyPoint(returned_geometry, a_cls=original_class)
class GeoJsonDict(TypedDict):
@@ -303,19 +305,21 @@ def __isub__(self, other: Any) -> None:
raise TypeError(f"unsupported operand type(s) for -=: {type(self)} and {type(other)}")
-class Point(ShapelyPoint, AnnotatedGeometry): # type: ignore[misc]
+class DlupShapelyPoint(ShapelyPoint, AnnotatedGeometry): # type: ignore[misc]
__slots__ = ShapelyPoint.__slots__
- def __new__(cls, coord: ShapelyPoint | tuple[float, float], a_cls: Optional[AnnotationClass] = None) -> "Point":
+ def __new__(
+ cls, coord: ShapelyPoint | tuple[float, float], a_cls: Optional[AnnotationClass] = None
+ ) -> "DlupShapelyPoint":
point = super().__new__(cls, coord)
point.__class__ = cls
- return cast("Point", point)
+ return cast("DlupShapelyPoint", point)
def __reduce__(self) -> tuple[type, tuple[tuple[float, float], Optional[AnnotationClass]]]:
return (self.__class__, ((self.x, self.y), self.annotation_class))
-class Polygon(ShapelyPolygon, AnnotatedGeometry): # type: ignore[misc]
+class DlupShapelyPolygon(ShapelyPolygon, AnnotatedGeometry): # type: ignore[misc]
__slots__ = ShapelyPolygon.__slots__
def __new__(
@@ -323,15 +327,15 @@ def __new__(
shell: Union[tuple[float, float], ShapelyPolygon],
holes: Optional[list[list[list[float]]] | list[npt.NDArray[np.float_]]] = None,
a_cls: Optional[AnnotationClass] = None,
- ) -> "Polygon":
+ ) -> "DlupShapelyPolygon":
instance = super().__new__(cls, shell, holes)
instance.__class__ = cls
- return cast("Polygon", instance)
+ return cast("DlupShapelyPolygon", instance)
def intersect_with_box(
self,
other: ShapelyPolygon,
- ) -> Optional[list["Polygon"]]:
+ ) -> Optional[list["DlupShapelyPolygon"]]:
result = make_valid(self).intersection(other)
if self.area > 0 and result.area == 0:
return None
@@ -343,9 +347,9 @@ def intersect_with_box(
annotation_class = self.annotation_class
if isinstance(result, ShapelyPolygon):
- return [Polygon(result, a_cls=annotation_class)]
+ return [DlupShapelyPolygon(result, a_cls=annotation_class)]
elif isinstance(result, (ShapelyMultiPolygon, shapely.geometry.collection.GeometryCollection)):
- return [Polygon(geom, a_cls=annotation_class) for geom in result.geoms if geom.area > 0]
+ return [DlupShapelyPolygon(geom, a_cls=annotation_class) for geom in result.geoms if geom.area > 0]
else:
raise NotImplementedError(f"{type(result)}")
@@ -368,7 +372,7 @@ def shape(
label: str,
color: Optional[tuple[int, int, int]] = None,
z_index: Optional[int] = None,
-) -> list[Polygon | Point]:
+) -> list[DlupShapelyPolygon | DlupShapelyPoint]:
geom_type = coordinates.get("type", "not_found").lower()
if geom_type == "not_found":
raise ValueError("No type found in coordinates.")
@@ -379,7 +383,7 @@ def shape(
annotation_class = AnnotationClass(label=label, annotation_type=AnnotationType.POINT, color=color, z_index=None)
_coordinates = coordinates["coordinates"]
return [
- Point(np.asarray(c), a_cls=annotation_class)
+ DlupShapelyPoint(np.asarray(c), a_cls=annotation_class)
for c in (_coordinates if geom_type == "multipoint" else [_coordinates])
]
elif geom_type in ["polygon", "multipolygon"]:
@@ -387,12 +391,14 @@ def shape(
# TODO: Give every polygon in multipolygon their own annotation_class / annotation_type
annotation_type = (
AnnotationType.BOX
- if geom_type == "polygon" and _is_rectangle(Polygon(_coordinates[0]))
+ if geom_type == "polygon" and _is_rectangle(DlupShapelyPolygon(_coordinates[0]))
else AnnotationType.POLYGON
)
annotation_class = AnnotationClass(label=label, annotation_type=annotation_type, color=color, z_index=z_index)
return [
- Polygon(shell=np.asarray(c[0]), holes=[np.asarray(hole) for hole in c[1:]], a_cls=annotation_class)
+ DlupShapelyPolygon(
+ shell=np.asarray(c[0]), holes=[np.asarray(hole) for hole in c[1:]], a_cls=annotation_class
+ )
for c in (_coordinates if geom_type == "multipolygon" else [_coordinates])
]
@@ -400,7 +406,7 @@ def shape(
def _geometry_to_geojson(
- geometry: Polygon | Point, label: str, color: tuple[int, int, int] | None, z_index: int | None
+ geometry: DlupShapelyPolygon | DlupShapelyPoint, label: str, color: tuple[int, int, int] | None, z_index: int | None
) -> dict[str, Any]:
"""Function to convert a geometry to a GeoJSON object.
@@ -444,7 +450,7 @@ class WsiAnnotations:
def __init__(
self,
- layers: list[Point | Polygon],
+ layers: list[DlupShapelyPoint | DlupShapelyPolygon],
tags: Optional[list[AnnotationClass]] = None,
offset_to_slide_bounds: bool = False,
sorting: AnnotationSorting | str = AnnotationSorting.NONE,
@@ -472,6 +478,9 @@ def __init__(
self._sort_layers_in_place()
self._available_classes: set[AnnotationClass] = {layer.annotation_class for layer in self._layers}
self._str_tree = STRtree(self._layers)
+ warnings.warn(
+ "WsiAnnotations will be deprecated in the next release. Use SlideAnnotations instead.", DeprecationWarning
+ )
@property
def available_classes(self) -> set[AnnotationClass]:
@@ -534,7 +543,7 @@ def bounding_box(self) -> tuple[tuple[float, float], tuple[float, float]]:
[
(
annotation.bounds
- if isinstance(annotation, Polygon)
+ if isinstance(annotation, DlupShapelyPolygon)
else (annotation.x, annotation.y, annotation.x, annotation.y)
)
for annotation in self._layers
@@ -581,7 +590,7 @@ def from_geojson(
_geojsons: Iterable[Any] = [pathlib.Path(geojsons)]
_geojsons = [geojsons] if not isinstance(geojsons, (tuple, list)) else geojsons
- layers: list[Polygon | Point] = []
+ layers: list[DlupShapelyPolygon | DlupShapelyPoint] = []
tags = None
for path in _geojsons:
path = pathlib.Path(path)
@@ -602,11 +611,11 @@ def from_geojson(
properties = x["properties"]
if "classification" in properties:
_label = properties["classification"]["name"]
- _color = _get_geojson_color(properties["classification"])
+ _color = get_geojson_color(properties["classification"])
_z_index = _get_geojson_z_index(properties["classification"])
elif properties.get("objectType", None) == "annotation":
_label = properties["name"]
- _color = _get_geojson_color(properties)
+ _color = get_geojson_color(properties)
_z_index = _get_geojson_z_index(properties)
else:
raise ValueError("Could not find label in the GeoJSON properties.")
@@ -647,14 +656,14 @@ def from_asap_xml(
"""
tree = ET.parse(asap_xml)
opened_annotation = tree.getroot()
- layers: list[Polygon | Point] = []
+ layers: list[DlupShapelyPolygon | DlupShapelyPoint] = []
opened_annotations = 0
for parent in opened_annotation:
for child in parent:
if child.tag != "Annotation":
continue
label = child.attrib.get("PartOfGroup").strip() # type: ignore
- color = _hex_to_rgb(child.attrib.get("Color").strip()) # type: ignore
+ color = hex_to_rgb(child.attrib.get("Color").strip()) # type: ignore
_type = child.attrib.get("Type").lower() # type: ignore
annotation_type = AnnotationTypeToDLUPAnnotationType.from_string(_type)
@@ -683,9 +692,9 @@ def from_asap_xml(
for coordinates in coordinates_list:
_cls = AnnotationClass(label=label, annotation_type=annotation_type, color=color)
if isinstance(coordinates, ShapelyPoint):
- layers.append(Point(coordinates, a_cls=_cls))
+ layers.append(DlupShapelyPoint(coordinates, a_cls=_cls))
elif isinstance(coordinates, ShapelyPolygon):
- layers.append(Polygon(coordinates, a_cls=_cls))
+ layers.append(DlupShapelyPolygon(coordinates, a_cls=_cls))
else:
raise NotImplementedError
@@ -735,13 +744,13 @@ def from_halo_xml(
curr_geometry = pyhaloxml.shapely.region_to_shapely(region)
if region.type == pyhaloxml.RegionType.Rectangle:
_cls = AnnotationClass(label=layer.name, annotation_type=AnnotationType.BOX)
- output_layers.append(Polygon(curr_geometry, a_cls=_cls))
+ output_layers.append(DlupShapelyPolygon(curr_geometry, a_cls=_cls))
if region.type in [pyhaloxml.RegionType.Ellipse, pyhaloxml.RegionType.Polygon]:
_cls = AnnotationClass(label=layer.name, annotation_type=AnnotationType.POLYGON)
- output_layers.append(Polygon(curr_geometry, a_cls=_cls))
+ output_layers.append(DlupShapelyPolygon(curr_geometry, a_cls=_cls))
if region.type == pyhaloxml.RegionType.Pin:
_cls = AnnotationClass(label=layer.name, annotation_type=AnnotationType.POINT)
- output_layers.append(Point(curr_geometry, a_cls=_cls))
+ output_layers.append(DlupShapelyPoint(curr_geometry, a_cls=_cls))
else:
raise NotImplementedError(f"Regiontype {region.type} is not implemented in DLUP")
@@ -784,7 +793,7 @@ def from_darwin_json(
darwin_json_fn = pathlib.Path(darwin_json)
darwin_an = darwin.utils.parse_darwin_json(darwin_json_fn, None)
- v7_metadata = _get_v7_metadata(darwin_json_fn.parent)
+ v7_metadata = get_v7_metadata(darwin_json_fn.parent)
tags = []
layers = []
@@ -810,26 +819,26 @@ def from_darwin_json(
_cls = AnnotationClass(label=name, annotation_type=annotation_type, color=annotation_color, z_index=z_index)
if annotation_type == AnnotationType.POINT:
- curr_point = Point((curr_data["x"], curr_data["y"]), a_cls=_cls)
+ curr_point = DlupShapelyPoint((curr_data["x"], curr_data["y"]), a_cls=_cls)
layers.append(curr_point)
continue
elif annotation_type == AnnotationType.POLYGON:
if "path" in curr_data: # This is a regular polygon
- curr_polygon = Polygon([(_["x"], _["y"]) for _ in curr_data["path"]])
- layers.append(Polygon(curr_polygon, a_cls=_cls))
+ curr_polygon = DlupShapelyPolygon([(_["x"], _["y"]) for _ in curr_data["path"]])
+ layers.append(DlupShapelyPolygon(curr_polygon, a_cls=_cls))
elif "paths" in curr_data: # This is a complex polygon which needs to be parsed with the even-odd rule
curr_complex_polygon = _parse_darwin_complex_polygon(curr_data)
for polygon in curr_complex_polygon.geoms:
- layers.append(Polygon(polygon, a_cls=_cls))
+ layers.append(DlupShapelyPolygon(polygon, a_cls=_cls))
else:
raise ValueError(f"Got unexpected data keys: {curr_data.keys()}")
elif annotation_type == AnnotationType.BOX:
x, y, w, h = list(map(curr_data.get, ["x", "y", "w", "h"]))
curr_polygon = shapely.geometry.box(x, y, x + w, y + h)
- layers.append(Polygon(curr_polygon, a_cls=_cls))
+ layers.append(DlupShapelyPolygon(curr_polygon, a_cls=_cls))
else:
ValueError(f"Annotation type {annotation_type} is not supported.")
@@ -876,7 +885,7 @@ def as_geojson(self) -> GeoJsonDict:
curr_annotation,
label=curr_annotation.label,
color=curr_annotation.color,
- z_index=curr_annotation.z_index if isinstance(curr_annotation, Polygon) else None,
+ z_index=curr_annotation.z_index if isinstance(curr_annotation, DlupShapelyPolygon) else None,
)
json_dict["id"] = str(idx)
data["features"].append(json_dict)
@@ -905,14 +914,14 @@ def simplify(self, tolerance: float, *, preserve_topology: bool = True) -> None:
if a_cls.annotation_type == AnnotationType.POINT:
continue
layer.simplify(tolerance, preserve_topology=preserve_topology)
- self._layers[idx] = Polygon(self._layers[idx], a_cls=a_cls)
+ self._layers[idx] = DlupShapelyPolygon(self._layers[idx], a_cls=a_cls)
def read_region(
self,
location: npt.NDArray[np.int_ | np.float_] | tuple[GenericNumber, GenericNumber],
scaling: float,
size: npt.NDArray[np.int_ | np.float_] | tuple[GenericNumber, GenericNumber],
- ) -> list[Polygon | Point]:
+ ) -> list[DlupShapelyPolygon | DlupShapelyPoint]:
"""Reads the region of the annotations. API is the same as `dlup.SlideImage` so they can be used in conjunction.
The process is as follows:
@@ -956,6 +965,13 @@ def read_region(
The polygons can be converted to masks using `dlup.data.transforms.convert_annotations` or
`dlup.data.transforms.ConvertAnnotationsToMask`.
"""
+
+ warnings.warn(
+ "WsiAnnotations.read_region() will be deprecated in the next release. "
+ "Use SlideAnnotations.read_region() instead, which has a different return type",
+ DeprecationWarning,
+ )
+
box = list(location) + list(np.asarray(location) + np.asarray(size))
box = (np.asarray(box) / scaling).tolist()
query_box = geometry.box(*box)
@@ -963,9 +979,11 @@ def read_region(
curr_indices = self._str_tree.query(query_box)
# This is needed because the STRTree returns (seemingly) arbitrary order, and this would destroy the order
curr_indices.sort()
- filtered_annotations: list[Point | Polygon] = self._str_tree.geometries.take(curr_indices).tolist()
+ filtered_annotations: list[DlupShapelyPoint | DlupShapelyPolygon] = self._str_tree.geometries.take(
+ curr_indices
+ ).tolist()
- cropped_annotations: list[Point | Polygon] = []
+ cropped_annotations: list[DlupShapelyPoint | DlupShapelyPolygon] = []
for annotation in filtered_annotations:
if annotation.annotation_type in (AnnotationType.BOX, AnnotationType.POLYGON):
_annotations = annotation.intersect_with_box(query_box)
@@ -977,7 +995,7 @@ def read_region(
def _affine_coords(coords: npt.NDArray[np.float_]) -> npt.NDArray[np.float_]:
return coords * scaling - np.asarray(location, dtype=np.float_)
- output: list[Polygon | Point] = []
+ output: list[DlupShapelyPolygon | DlupShapelyPoint] = []
for annotation in cropped_annotations:
annotation = transform(annotation, _affine_coords)
output.append(annotation)
@@ -989,29 +1007,32 @@ def __str__(self) -> str:
f"tags={[tag.label for tag in self.tags] if self.tags else None})"
)
- def __contains__(self, item: Union[str, AnnotationClass, Point, Polygon]) -> bool:
+ def __contains__(self, item: Union[str, AnnotationClass, DlupShapelyPoint, DlupShapelyPolygon]) -> bool:
if isinstance(item, str):
return item in [_.label for _ in self.available_classes]
- elif isinstance(item, (Point, Polygon)):
+ elif isinstance(item, (DlupShapelyPoint, DlupShapelyPolygon)):
return item in self._layers
return item in self.available_classes
- def __getitem__(self, idx: int) -> Point | Polygon:
+ def __getitem__(self, idx: int) -> DlupShapelyPoint | DlupShapelyPolygon:
return self._layers[idx]
- def __iter__(self) -> Iterable[Point | Polygon]:
+ def __iter__(self) -> Iterable[DlupShapelyPoint | DlupShapelyPolygon]:
for layer in self._layers:
yield layer
def __len__(self) -> int:
return len(self._layers)
- def __add__(self, other: WsiAnnotations | Point | Polygon | list[Point | Polygon]) -> WsiAnnotations:
- if isinstance(other, (Point, Polygon)):
+ def __add__(
+ self,
+ other: WsiAnnotations | DlupShapelyPoint | DlupShapelyPolygon | list[DlupShapelyPoint | DlupShapelyPolygon],
+ ) -> WsiAnnotations:
+ if isinstance(other, (DlupShapelyPoint, DlupShapelyPolygon)):
other = [other]
if isinstance(other, list):
- if not all(isinstance(item, (Point, Polygon)) for item in other):
+ if not all(isinstance(item, (DlupShapelyPoint, DlupShapelyPolygon)) for item in other):
raise TypeError("can only add list purely containing Point and Polygon objects to WsiAnnotations")
new_layers = self._layers + other
new_tags = self.tags
@@ -1028,12 +1049,15 @@ def __add__(self, other: WsiAnnotations | Point | Polygon | list[Point | Polygon
layers=new_layers, tags=new_tags, offset_to_slide_bounds=self.offset_to_slide_bounds, sorting=self.sorting
)
- def __iadd__(self, other: WsiAnnotations | Point | Polygon | list[Point | Polygon]) -> WsiAnnotations:
- if isinstance(other, (Point, Polygon)):
+ def __iadd__(
+ self,
+ other: WsiAnnotations | DlupShapelyPoint | DlupShapelyPolygon | list[DlupShapelyPoint | DlupShapelyPolygon],
+ ) -> WsiAnnotations:
+ if isinstance(other, (DlupShapelyPoint, DlupShapelyPolygon)):
other = [other]
if isinstance(other, list):
- if not all(isinstance(item, (Point, Polygon)) for item in other):
+ if not all(isinstance(item, (DlupShapelyPoint, DlupShapelyPolygon)) for item in other):
raise TypeError("can only add list purely containing Point and Polygon objects to WsiAnnotations")
self._layers += other
@@ -1059,12 +1083,15 @@ def __iadd__(self, other: WsiAnnotations | Point | Polygon | list[Point | Polygo
self._str_tree = STRtree(self._layers)
return self
- def __radd__(self, other: WsiAnnotations | Point | Polygon | list[Point | Polygon]) -> WsiAnnotations:
+ def __radd__(
+ self,
+ other: WsiAnnotations | DlupShapelyPoint | DlupShapelyPolygon | list[DlupShapelyPoint | DlupShapelyPolygon],
+ ) -> WsiAnnotations:
# in-place addition (+=) of Point and Polygon will raise a TypeError
- if not isinstance(other, (WsiAnnotations, Point, Polygon, list)):
+ if not isinstance(other, (WsiAnnotations, DlupShapelyPoint, DlupShapelyPolygon, list)):
return NotImplemented
if isinstance(other, list):
- if not all(isinstance(item, (Point, Polygon)) for item in other):
+ if not all(isinstance(item, (DlupShapelyPoint, DlupShapelyPolygon)) for item in other):
raise TypeError("can only add list purely containing Point and Polygon objects to WsiAnnotations")
raise TypeError(
"use the __add__ or __iadd__ operator instead of __radd__ when working with lists to avoid \
@@ -1072,10 +1099,10 @@ def __radd__(self, other: WsiAnnotations | Point | Polygon | list[Point | Polygo
)
return self + other
- def __sub__(self, other: WsiAnnotations | Point | Polygon) -> WsiAnnotations:
+ def __sub__(self, other: WsiAnnotations | DlupShapelyPoint | DlupShapelyPolygon) -> WsiAnnotations:
return NotImplemented
- def __isub__(self, other: WsiAnnotations | Point | Polygon) -> WsiAnnotations:
+ def __isub__(self, other: WsiAnnotations | DlupShapelyPoint | DlupShapelyPolygon) -> WsiAnnotations:
return NotImplemented
def __rsub__(self, other: WsiAnnotations) -> WsiAnnotations:
diff --git a/dlup/annotations_experimental.py b/dlup/annotations_experimental.py
new file mode 100644
index 00000000..43651a74
--- /dev/null
+++ b/dlup/annotations_experimental.py
@@ -0,0 +1,1485 @@
+# Copyright (c) dlup contributors
+"""
+Experimental annotations module for dlup.
+
+"""
+from __future__ import annotations
+
+import copy
+import errno
+import functools
+import json
+import os
+import pathlib
+import warnings
+import xml.etree.ElementTree as ET
+from dataclasses import asdict
+from datetime import datetime
+from enum import Enum
+from typing import Any, Callable, Iterable, NamedTuple, Optional, Type, TypedDict, TypeVar
+
+import numpy as np
+import numpy.typing as npt
+from xsdata.formats.dataclass.parsers import XmlParser
+from xsdata.formats.dataclass.serializers import XmlSerializer
+from xsdata.formats.dataclass.serializers.config import SerializerConfig
+from xsdata.models.datatype import XmlDate
+
+from dlup import SlideImage, __version__
+from dlup._exceptions import AnnotationError
+from dlup._geometry import AnnotationRegion # pylint: disable=no-name-in-module
+from dlup._types import GenericNumber, PathLike
+from dlup.geometry import Box, GeometryCollection, Point, Polygon
+from dlup.utils.annotations_utils import get_geojson_color, hex_to_rgb, rgb_to_hex
+from dlup.utils.geometry_xml import (
+ create_xml_geometries,
+ create_xml_rois,
+ parse_dlup_xml_polygon,
+ parse_dlup_xml_roi_box,
+)
+from dlup.utils.imports import DARWIN_SDK_AVAILABLE, PYHALOXML_AVAILABLE
+from dlup.utils.schemas.generated import DlupAnnotations as XMLDlupAnnotations
+from dlup.utils.schemas.generated import Metadata as XMLMetadata
+from dlup.utils.schemas.generated import Tag as XMLTag
+from dlup.utils.schemas.generated import Tags as XMLTags
+
+_TSlideAnnotations = TypeVar("_TSlideAnnotations", bound="SlideAnnotations")
+
+
+class AnnotationType(str, Enum):
+ POINT = "POINT"
+ BOX = "BOX"
+ POLYGON = "POLYGON"
+ TAG = "TAG"
+ RASTER = "RASTER"
+
+
+class GeoJsonDict(TypedDict):
+ """
+ TypedDict for standard GeoJSON output
+ """
+
+ id: str | None
+ type: str
+ features: list[dict[str, str | dict[str, str]]]
+ metadata: Optional[dict[str, str | list[str]]]
+
+
+class CoordinatesDict(TypedDict):
+ type: str
+ coordinates: list[list[list[float]]]
+
+
+class DarwinV7Metadata(NamedTuple):
+ label: str
+ color: Optional[tuple[int, int, int]]
+ annotation_type: AnnotationType
+
+
+@functools.lru_cache(maxsize=None)
+def get_v7_metadata(filename: pathlib.Path) -> Optional[dict[tuple[str, str], DarwinV7Metadata]]:
+ if not DARWIN_SDK_AVAILABLE:
+ raise ImportError("`darwin` is not available. Install using `python -m pip install darwin-py`.")
+ import darwin.path_utils
+
+ if not filename.is_dir():
+ raise ValueError("Provide the path to the root folder of the Darwin V7 annotations")
+
+ v7_metadata_fn = filename / ".v7" / "metadata.json"
+ if not v7_metadata_fn.exists():
+ return None
+ v7_metadata = darwin.path_utils.parse_metadata(v7_metadata_fn)
+ output = {}
+ for sample in v7_metadata["classes"]:
+ annotation_type = sample["type"]
+ # This is not implemented and can be skipped. The main function will raise a NonImplementedError
+ if annotation_type == "raster_layer":
+ continue
+
+ label = sample["name"]
+ color = sample["color"][5:-1].split(",")
+ if color[-1] != "1.0":
+ raise RuntimeError("Expected A-channel of color to be 1.0")
+ rgb_colors = (int(color[0]), int(color[1]), int(color[2]))
+
+ output[(label, annotation_type)] = DarwinV7Metadata(
+ label=label, color=rgb_colors, annotation_type=annotation_type
+ )
+ return output
+
+
+class AnnotationSorting(str, Enum):
+ """The ways to sort the annotations. This is used in the constructors of the `SlideAnnotations` class, and applied
+ to the output of `SlideAnnotations.read_region()`.
+
+ - REVERSE: Sort the output in reverse order.
+ - AREA: Often when the annotation tools do not properly support hierarchical order, one would annotate in a way
+ that the smaller objects are on top of the larger objects. This option sorts the output by area, so that the
+ larger objects appear first in the output and then the smaller objects.
+ - Z_INDEX: Sort the output by the z-index of the annotations. This is useful when the annotations have a z-index
+ - NONE: Do not apply any sorting and output as is presented in the input file.
+ """
+
+ REVERSE = "REVERSE"
+ AREA = "AREA"
+ Z_INDEX = "Z_INDEX"
+ NONE = "NONE"
+
+ def to_sorting_params(self) -> Any:
+ """Get the sorting parameters for the annotation sorting."""
+ if self == AnnotationSorting.REVERSE:
+ return lambda x: None, True
+
+ if self == AnnotationSorting.AREA:
+ return lambda x: x.area, False
+
+ if self == AnnotationSorting.Z_INDEX:
+ return lambda x: x.get_field("z_index"), False
+
+
+def _geometry_to_geojson(
+ geometry: Polygon | Point, label: str | None, color: tuple[int, int, int] | None
+) -> dict[str, Any]:
+ """Function to convert a geometry to a GeoJSON object.
+
+ Parameters
+ ----------
+ geometry : DlupPolygon | DlupPoint
+ A polygon or point object
+ label : str
+ The label name
+ color : tuple[int, int, int]
+ The color of the object in RGB values
+
+ Returns
+ -------
+ dict[str, Any]
+ Output dictionary representing the data in GeoJSON
+
+ """
+ geojson: dict[str, Any] = {
+ "type": "Feature",
+ "properties": {
+ "classification": {
+ "name": label,
+ },
+ },
+ "geometry": {},
+ }
+
+ if isinstance(geometry, Polygon):
+ # Construct the coordinates for the polygon
+ exterior = geometry.get_exterior() # Get exterior coordinates
+ interiors = geometry.get_interiors() # Get interior coordinates (holes)
+
+ # GeoJSON requires [ [x1, y1], [x2, y2], ... ] format
+ geojson["geometry"] = {
+ "type": "Polygon",
+ "coordinates": [[list(coord) for coord in exterior]] # Exterior ring
+ + [[list(coord) for coord in interior] for interior in interiors], # Interior rings (holes)
+ }
+
+ elif isinstance(geometry, Point):
+ # Construct the coordinates for the point
+ geojson["geometry"] = {
+ "type": "Point",
+ "coordinates": [geometry.x, geometry.y],
+ }
+ else:
+ raise ValueError(f"Unsupported geometry type {type(geometry)}")
+
+ if color is not None:
+ classification: dict[str, Any] = geojson["properties"]["classification"]
+ classification["color"] = color
+
+ return geojson
+
+
+def geojson_to_dlup(
+ coordinates: CoordinatesDict,
+ label: str,
+ color: Optional[tuple[int, int, int]] = None,
+ z_index: Optional[int] = None,
+) -> list[Polygon | Point]:
+ geom_type = coordinates.get("type", None)
+ if geom_type is None:
+ raise ValueError("No type found in coordinates.")
+ geom_type = geom_type.lower()
+
+ if geom_type in ["point", "multipoint"] and z_index is not None:
+ raise AnnotationError("z_index is not supported for point annotations.")
+
+ if geom_type == "point":
+ x, y = np.asarray(coordinates["coordinates"])
+ return [Point(*(x, y), label=label, color=color)]
+
+ if geom_type == "multipoint":
+ return [Point(*np.asarray(c).tolist(), label=label, color=color) for c in coordinates["coordinates"]]
+
+ if geom_type == "polygon":
+ _coordinates = coordinates["coordinates"]
+ polygon = Polygon(
+ np.asarray(_coordinates[0]), [np.asarray(hole) for hole in _coordinates[1:]], label=label, color=color
+ )
+ return [polygon]
+ if geom_type == "multipolygon":
+ output: list[Polygon | Point] = []
+ for polygon_coords in coordinates["coordinates"]:
+ exterior = np.asarray(polygon_coords[0])
+ interiors = [np.asarray(hole) for hole in polygon_coords[1:]]
+ output.append(Polygon(exterior, interiors, label=label, color=color))
+ return output
+
+ raise AnnotationError(f"Unsupported geom_type {geom_type}")
+
+
+class TagAttribute(NamedTuple):
+ label: str
+ color: Optional[tuple[int, int, int]]
+
+
+class SlideTag(NamedTuple):
+ attributes: Optional[list[TagAttribute]]
+ label: str
+ color: Optional[tuple[int, int, int]]
+
+
+class SlideAnnotations:
+ """Class that holds all annotations for a specific image"""
+
+ def __init__(
+ self,
+ layers: GeometryCollection,
+ tags: Optional[tuple[SlideTag, ...]] = None,
+ sorting: Optional[AnnotationSorting | str] = None,
+ **kwargs: Any,
+ ) -> None:
+ """
+ Parameters
+ ----------
+ layers : GeometryCollection
+ Geometry collection containing the polygons, boxes and points
+ tags: Optional[tuple[SlideTag, ...]]
+ A tuple of image-level tags such as staining quality
+ sorting: AnnotationSorting
+ Sorting method, see `AnnotationSorting`. This value is typically passed to the constructor
+ because of operations layer on (such as `__add__`). Typically the classmethod already sorts the data
+ **kwargs: Any
+ Additional keyword arguments. In this class they are used for additional metadata or offset functions.
+ Currently only HaloXML requires offsets. See `.from_halo_xml` for an example
+ """
+ self._layers = layers
+ self._tags = tags
+ self._sorting = sorting
+ self._offset_function: bool = bool(kwargs.get("offset_function", False))
+ self._metadata: Optional[dict[str, list[str] | str | int | float | bool]] = kwargs.get("metadata", None)
+
+ @property
+ def sorting(self) -> Optional[AnnotationSorting | str]:
+ return self._sorting
+
+ @property
+ def tags(self) -> Optional[tuple[SlideTag, ...]]:
+ return self._tags
+
+ @property
+ def num_polygons(self) -> int:
+ return len(self.layers.polygons)
+
+ @property
+ def num_points(self) -> int:
+ return len(self.layers.points)
+
+ @property
+ def num_boxes(self) -> int:
+ return len(self.layers.boxes)
+
+ @property
+ def metadata(self) -> Optional[dict[str, list[str] | str | int | float | bool]]:
+ """Additional metadata for the annotations"""
+ return self._metadata
+
+ @property
+ def offset_function(self) -> Any:
+ """
+ In some cases a function needs to be applied to the coordinates which cannot be handled in this class as
+ it might require additional information. This function will be applied to the coordinates of all annotations.
+ This is useful from a file format which requires this, for instance HaloXML.
+
+ Example
+ -------
+ For HaloXML this is `offset = slide.slide_bounds[0] - slide.slide_bounds[0] % 256`.
+ >>> slide = Slide.from_file_path("image.svs")
+ >>> ann = SlideAnnotations.from_halo_xml("annotations.xml")
+ >>> assert ann.offset_function == lambda slide: slide.slide_bounds[0] - slide.slide_bounds[0] % 256
+ >>> ann.set_offset(annotation.offset_function(slide))
+
+ Returns
+ -------
+ Callable
+
+ """
+ return self._offset_function
+
+ @offset_function.setter
+ def offset_function(self, func: Any) -> None:
+ self._offset_function = func
+
+ @property
+ def layers(self) -> GeometryCollection:
+ """
+ Get the layers of the annotations.
+ This is a GeometryCollection object which contains all the polygons and points
+ """
+ return self._layers
+
+ @classmethod
+ def from_geojson(
+ cls: Type[_TSlideAnnotations],
+ geojsons: PathLike,
+ scaling: float | None = None,
+ sorting: AnnotationSorting | str = AnnotationSorting.NONE,
+ roi_names: Optional[list[str]] = None,
+ ) -> _TSlideAnnotations:
+ """
+ Read annotations from a GeoJSON file.
+
+ Parameters
+ ----------
+ geojsons : PathLike
+ GeoJSON file. In the properties key there must be a name which is the label of this
+ object.
+ scaling : float, optional
+ Scaling factor. Sometimes required when GeoJSON annotations are stored in a different resolution than the
+ original image.
+ sorting : AnnotationSorting
+ The sorting to apply to the annotations. Check the `AnnotationSorting` enum for more information.
+ By default, the annotations are sorted by area.
+ roi_names : list[str], optional
+ List of names that should be considered as regions of interest. If set, these will be added as ROIs rather
+ than polygons.
+
+ Returns
+ -------
+ SlideAnnotations
+ """
+ roi_names = [] if roi_names is None else roi_names
+ collection = GeometryCollection()
+ path = pathlib.Path(geojsons)
+ if not path.exists():
+ raise FileNotFoundError(errno.ENOENT, os.strerror(errno.ENOENT), str(path))
+
+ with open(path, "r", encoding="utf-8") as annotation_file:
+ geojson_dict = json.load(annotation_file)
+ features = geojson_dict["features"]
+ for x in features:
+ properties = x["properties"]
+ if "classification" in properties:
+ _label = properties["classification"]["name"]
+ _color = get_geojson_color(properties["classification"])
+ elif properties.get("objectType", None) == "annotation":
+ _label = properties["name"]
+ _color = get_geojson_color(properties)
+ else:
+ raise ValueError("Could not find label in the GeoJSON properties.")
+
+ _geometries = geojson_to_dlup(x["geometry"], label=_label, color=_color)
+ for geometry in _geometries:
+ if isinstance(geometry, Polygon):
+ if geometry.label in roi_names:
+ collection.add_roi(geometry)
+ else:
+ collection.add_polygon(geometry)
+ elif isinstance(geometry, Point):
+ collection.add_point(geometry)
+ else:
+ raise ValueError(f"Unsupported geometry type {geometry}")
+
+ SlideAnnotations._in_place_sort_and_scale(collection, scaling, sorting)
+ return cls(layers=collection)
+
+ @classmethod
+ def from_asap_xml(
+ cls: Type[_TSlideAnnotations],
+ asap_xml: PathLike,
+ scaling: float | None = None,
+ sorting: AnnotationSorting | str = AnnotationSorting.AREA,
+ roi_names: Optional[list[str]] = None,
+ ) -> _TSlideAnnotations:
+ """
+ Read annotations as an ASAP [1] XML file. ASAP is a tool for viewing and annotating whole slide images.
+
+ Parameters
+ ----------
+ asap_xml : PathLike
+ Path to ASAP XML annotation file.
+ scaling : float, optional
+ Scaling factor. Sometimes required when ASAP annotations are stored in a different resolution than the
+ original image.
+ sorting: AnnotationSorting
+ The sorting to apply to the annotations. Check the `AnnotationSorting` enum for more information.
+ By default, the annotations are sorted by area.
+ roi_names : list[str], optional
+ List of names that should be considered as regions of interest. If set, these will be added as ROIs rather
+ than polygons.
+
+ References
+ ----------
+ .. [1] https://github.com/computationalpathologygroup/ASAP
+
+ Returns
+ -------
+ SlideAnnotations
+ """
+ path = pathlib.Path(asap_xml)
+ roi_names = [] if roi_names is None else roi_names
+ if not path.exists():
+ raise FileNotFoundError(errno.ENOENT, os.strerror(errno.ENOENT), str(path))
+
+ tree = ET.parse(asap_xml)
+ opened_annotation = tree.getroot()
+ collection: GeometryCollection = GeometryCollection()
+ for parent in opened_annotation:
+ for child in parent:
+ if child.tag != "Annotation":
+ continue
+ label = child.attrib.get("PartOfGroup").strip() # type: ignore
+ color = hex_to_rgb(child.attrib.get("Color").strip()) # type: ignore
+
+ annotation_type = child.attrib.get("Type").lower() # type: ignore
+ coordinates = _parse_asap_coordinates(child)
+
+ if annotation_type == "pointset":
+ for point in coordinates:
+ collection.add_point(Point(point, label=label, color=color))
+
+ elif annotation_type == "polygon":
+ if label in roi_names:
+ collection.add_roi(Polygon(coordinates, [], label=label, color=color))
+ else:
+ collection.add_polygon(Polygon(coordinates, [], label=label, color=color))
+
+ SlideAnnotations._in_place_sort_and_scale(collection, scaling, sorting)
+ return cls(layers=collection)
+
+ @classmethod
+ def from_darwin_json(
+ cls: Type[_TSlideAnnotations],
+ darwin_json: PathLike,
+ scaling: float | None = None,
+ sorting: AnnotationSorting | str = AnnotationSorting.NONE,
+ z_indices: Optional[dict[str, int]] = None,
+ roi_names: Optional[list[str]] = None,
+ ) -> _TSlideAnnotations:
+ """
+ Read annotations as a V7 Darwin [1] JSON file. If available will read the `.v7/metadata.json` file to extract
+ colors from the annotations.
+
+ Parameters
+ ----------
+ darwin_json : PathLike
+ Path to the Darwin JSON file.
+ sorting: AnnotationSorting
+ The sorting to apply to the annotations. Check the `AnnotationSorting` enum for more information.
+ By default, the annotations are sorted by the z-index which is generated by the order of the saved
+ annotations.
+ scaling : float, optional
+ Scaling factor. Sometimes required when Darwin annotations are stored in a different resolution
+ than the original image.
+ z_indices: dict[str, int], optional
+ If set, these z_indices will be used rather than the default order.
+ roi_names : list[str], optional
+ List of names that should be considered as regions of interest. If set, these will be added as ROIs rather
+ than polygons.
+
+ References
+ ----------
+ .. [1] https://darwin.v7labs.com/
+
+ Returns
+ -------
+ SlideAnnotations
+
+ """
+ if not DARWIN_SDK_AVAILABLE:
+ raise RuntimeError("`darwin` is not available. Install using `python -m pip install darwin-py`.")
+ import darwin
+
+ roi_names = [] if roi_names is None else roi_names
+
+ darwin_json_fn = pathlib.Path(darwin_json)
+ if not darwin_json_fn.exists():
+ raise FileNotFoundError(errno.ENOENT, os.strerror(errno.ENOENT), str(darwin_json_fn))
+
+ darwin_an = darwin.utils.parse_darwin_json(darwin_json_fn, None)
+ v7_metadata = get_v7_metadata(darwin_json_fn.parent)
+
+ tags = []
+ polygons: list[tuple[Polygon, int]] = []
+
+ collection = GeometryCollection()
+ for curr_annotation in darwin_an.annotations:
+ name = curr_annotation.annotation_class.name
+ annotation_type = curr_annotation.annotation_class.annotation_type
+ if annotation_type == "raster_layer":
+ raise NotImplementedError("Raster annotations are not supported.")
+
+ annotation_color = v7_metadata[(name, annotation_type)].color if v7_metadata else None
+
+ if annotation_type == "tag":
+ attributes = []
+ if curr_annotation.subs:
+ for subannotation in curr_annotation.subs:
+ if subannotation.annotation_type == "attributes":
+ attributes.append(TagAttribute(label=subannotation.data, color=None))
+
+ tags.append(
+ SlideTag(
+ attributes=attributes if attributes != [] else None,
+ label=name,
+ color=annotation_color if annotation_color else None,
+ )
+ )
+ continue
+
+ z_index = 0 if annotation_type == "keypoint" or z_indices is None else z_indices[name]
+ curr_data = curr_annotation.data
+
+ if annotation_type == "keypoint":
+ x, y = curr_data["x"], curr_data["y"]
+ curr_point = Point(curr_data["x"], curr_data["y"])
+ curr_point.label = name
+ curr_point.color = annotation_color
+ collection.add_point(curr_point)
+
+ elif annotation_type in ("polygon", "complex_polygon"):
+ if "path" in curr_data: # This is a regular polygon
+ curr_polygon = Polygon(
+ [(_["x"], _["y"]) for _ in curr_data["path"]], [], label=name, color=annotation_color
+ )
+ polygons.append((curr_polygon, z_index))
+
+ elif "paths" in curr_data: # This is a complex polygon which needs to be parsed with the even-odd rule
+ for curr_polygon in _parse_darwin_complex_polygon(curr_data, label=name, color=annotation_color):
+ polygons.append((curr_polygon, z_index))
+ else:
+ raise ValueError(f"Got unexpected data keys: {curr_data.keys()}")
+ elif annotation_type == "bounding_box":
+ warnings.warn(
+ "Bounding box annotations are not fully supported and will be converted to Polygons.", UserWarning
+ )
+ x, y, w, h = curr_data["x"], curr_data["y"], curr_data["w"], curr_data["h"]
+ curr_polygon = Polygon(
+ [(x, y), (x + w, y), (x + w, y + h), (x, y + h)], [], label=name, color=annotation_color
+ )
+ polygons.append((curr_polygon, z_index))
+
+ else:
+ raise ValueError(f"Annotation type {annotation_type} is not supported.")
+
+ if sorting == "Z_INDEX":
+ for polygon, _ in sorted(polygons, key=lambda x: x[1]):
+ if polygon.label in roi_names:
+ collection.add_roi(polygon)
+ else:
+ collection.add_polygon(polygon)
+ else:
+ for polygon, _ in polygons:
+ if polygon.label in roi_names:
+ collection.add_roi(polygon)
+ else:
+ collection.add_polygon(polygon)
+
+ SlideAnnotations._in_place_sort_and_scale(
+ collection, scaling, sorting="NONE" if sorting == "Z_INDEX" else sorting
+ )
+ return cls(layers=collection, tags=tuple(tags), sorting=sorting)
+
+ @classmethod
+ def from_dlup_xml(cls: Type[_TSlideAnnotations], dlup_xml: PathLike) -> _TSlideAnnotations:
+ """
+ Read annotations as a DLUP XML file.
+
+ Parameters
+ ----------
+ dlup_xml : PathLike
+ Path to the DLUP XML file.
+
+ Returns
+ -------
+ SlideAnnotations
+ """
+ path = pathlib.Path(dlup_xml)
+ if not path.exists():
+ raise FileNotFoundError(errno.ENOENT, os.strerror(errno.ENOENT), str(path))
+
+ parser = XmlParser()
+ with open(dlup_xml, "rb") as f:
+ dlup_annotations = parser.from_bytes(f.read(), XMLDlupAnnotations)
+
+ metadata = None if not dlup_annotations.metadata else asdict(dlup_annotations.metadata)
+ tags: list[SlideTag] = []
+ if dlup_annotations.tags:
+ for tag in dlup_annotations.tags.tag:
+ if not tag.label:
+ raise ValueError("Tag does not have a label.")
+ curr_tag = SlideTag(attributes=[], label=tag.label, color=hex_to_rgb(tag.color) if tag.color else None)
+ tags.append(curr_tag)
+
+ collection = GeometryCollection()
+ polygons: list[tuple[Polygon, int]] = []
+ if not dlup_annotations.geometries:
+ return cls(layers=collection, tags=tuple(tags))
+
+ if dlup_annotations.geometries.polygon:
+ polygons += parse_dlup_xml_polygon(dlup_annotations.geometries.polygon)
+
+ # Complain if there are multipolygons
+ if dlup_annotations.geometries.multi_polygon:
+ for curr_polygons in dlup_annotations.geometries.multi_polygon:
+ polygons += parse_dlup_xml_polygon(
+ curr_polygons.polygon,
+ order=curr_polygons.order,
+ label=curr_polygons.label,
+ index=curr_polygons.index,
+ )
+
+ # Now we sort the polygons on order
+ for polygon, _ in sorted(polygons, key=lambda x: x[1]):
+ collection.add_polygon(polygon)
+
+ for curr_point in dlup_annotations.geometries.point:
+ point = Point(
+ curr_point.x,
+ curr_point.y,
+ label=curr_point.label,
+ color=hex_to_rgb(curr_point.color) if curr_point.color else None,
+ )
+ collection.add_point(point)
+
+ # Complain if there are multipoints
+ if dlup_annotations.geometries.multi_point:
+ raise NotImplementedError("Multipoints are not supported.")
+
+ for curr_box in dlup_annotations.geometries.box:
+ # mypy struggles
+ assert isinstance(curr_box.x_min, float)
+ assert isinstance(curr_box.y_min, float)
+ assert isinstance(curr_box.x_max, float)
+ assert isinstance(curr_box.y_max, float)
+ box = Box(
+ (curr_box.x_min, curr_box.y_min),
+ (curr_box.x_max - curr_box.x_min, curr_box.y_max - curr_box.y_min),
+ label=curr_box.label,
+ color=hex_to_rgb(curr_box.color) if curr_box.color else None,
+ )
+ collection.add_box(box)
+
+ rois: list[tuple[Polygon, int]] = []
+ if dlup_annotations.regions_of_interest:
+ for region_of_interest in dlup_annotations.regions_of_interest.multi_polygon:
+ raise NotImplementedError(
+ "MultiPolygon regions of interest are not yet supported. "
+ "If you have a use case for this, "
+ "please open an issue at https://github.com/NKI-AI/dlup/issues."
+ )
+
+ if dlup_annotations.regions_of_interest.polygon:
+ rois += parse_dlup_xml_polygon(dlup_annotations.regions_of_interest.polygon)
+
+ if dlup_annotations.regions_of_interest.box:
+ for _curr_box in dlup_annotations.regions_of_interest.box:
+ box, curr_order = parse_dlup_xml_roi_box(_curr_box)
+ rois.append((box.as_polygon(), curr_order))
+ for roi, _ in sorted(rois, key=lambda x: x[1]):
+ collection.add_roi(roi)
+
+ return cls(layers=collection, tags=tuple(tags), metadata=metadata)
+
+ @classmethod
+ def from_halo_xml(
+ cls: Type[_TSlideAnnotations],
+ halo_xml: PathLike,
+ scaling: float | None = None,
+ sorting: AnnotationSorting | str = AnnotationSorting.NONE,
+ box_as_polygon: bool = False,
+ roi_names: Optional[list[str]] = None,
+ ) -> _TSlideAnnotations:
+ """
+ Read annotations as a Halo [1] XML file.
+ This function requires `pyhaloxml` [2] to be installed.
+
+ Parameters
+ ----------
+ halo_xml : PathLike
+ Path to the Halo XML file.
+ scaling : float, optional
+ The scaling to apply to the annotations.
+ sorting: AnnotationSorting
+ The sorting to apply to the annotations. Check the `AnnotationSorting` enum for more information. By default
+ the annotations are not sorted as HALO supports hierarchical annotations.
+ box_as_polygon : bool
+ If True, rectangles are converted to polygons, and added as such.
+ This is useful when the rectangles are actually implicitly bounding boxes.
+ roi_names : list[str], optional
+ List of names that should be considered as regions of interest. If set, these will be added as ROIs rather
+ than polygons.
+
+ References
+ ----------
+ .. [1] https://indicalab.com/halo/
+ .. [2] https://github.com/rharkes/pyhaloxml
+
+ Returns
+ -------
+ SlideAnnotations
+ """
+ path = pathlib.Path(halo_xml)
+ roi_names = [] if roi_names is None else roi_names
+
+ if not path.exists():
+ raise FileNotFoundError(errno.ENOENT, os.strerror(errno.ENOENT), str(path))
+
+ if not PYHALOXML_AVAILABLE:
+ raise RuntimeError("`pyhaloxml` is not available. Install using `python -m pip install pyhaloxml`.")
+ import pyhaloxml.shapely
+
+ collection = GeometryCollection()
+ with pyhaloxml.HaloXMLFile(halo_xml) as hx:
+ hx.matchnegative()
+ for layer in hx.layers:
+ _color = layer.linecolor.rgb
+ color = (_color[0], _color[1], _color[2])
+ for region in layer.regions:
+ if region.type == pyhaloxml.RegionType.Rectangle:
+ # The data is a CCW polygon, so the first and one to last coordinates are the coordinates
+ vertices = region.getvertices()
+ min_x = min(v[0] for v in vertices)
+ max_x = max(v[0] for v in vertices)
+ min_y = min(v[1] for v in vertices)
+ max_y = max(v[1] for v in vertices)
+ curr_box = Box((min_x, min_y), (max_x - min_x, max_y - min_y))
+
+ if box_as_polygon:
+ polygon = curr_box.as_polygon()
+ if polygon.label in roi_names:
+ collection.add_roi(polygon)
+ else:
+ collection.add_polygon(polygon)
+ else:
+ collection.add_box(curr_box)
+ continue
+
+ elif region.type in [pyhaloxml.RegionType.Ellipse, pyhaloxml.RegionType.Polygon]:
+ polygon = Polygon(
+ region.getvertices(), [x.getvertices() for x in region.holes], label=layer.name, color=color
+ )
+ if polygon.label in roi_names:
+ collection.add_roi(polygon)
+ else:
+ collection.add_polygon(polygon)
+ elif region.type == pyhaloxml.RegionType.Pin:
+ point = Point(*(region.getvertices()[0]), label=layer.name, color=color)
+ collection.add_point(point)
+ elif region.type == pyhaloxml.RegionType.Ruler:
+ warnings.warn(
+ f"Ruler annotations are not supported. Annotation {layer.name} will be skipped",
+ UserWarning,
+ )
+ continue
+ else:
+ raise NotImplementedError(f"Regiontype {region.type} is not implemented in dlup")
+
+ SlideAnnotations._in_place_sort_and_scale(collection, scaling, sorting)
+
+ def offset_function(slide: "SlideImage") -> tuple[int, int]:
+ return (
+ slide.slide_bounds[0][0] - slide.slide_bounds[0][0] % 256,
+ slide.slide_bounds[0][1] - slide.slide_bounds[0][1] % 256,
+ )
+
+ return cls(collection, tags=None, sorting=sorting, offset_function=offset_function)
+
+ @staticmethod
+ def _in_place_sort_and_scale(
+ collection: GeometryCollection, scaling: Optional[float], sorting: Optional[AnnotationSorting | str]
+ ) -> None:
+ if sorting == "REVERSE":
+ raise NotImplementedError("This doesn't work for now.")
+
+ if scaling != 1.0 and scaling is not None:
+ collection.scale(scaling)
+ if sorting == AnnotationSorting.NONE or sorting is None:
+ return
+ if isinstance(sorting, str):
+ key, reverse = AnnotationSorting[sorting].to_sorting_params()
+ else:
+ key, reverse = sorting.to_sorting_params()
+ collection.sort_polygons(key, reverse)
+
+ def as_geojson(self) -> GeoJsonDict:
+ """
+ Output the annotations as proper geojson. These outputs are sorted according to the `AnnotationSorting` selected
+ for the annotations. This ensures the annotations are correctly sorted in the output.
+
+ The output is not completely GeoJSON compliant as some parts such as the metadata and properties are not part
+ of the standard. However, these are implemented to ensure the output is compatible with QuPath.
+
+ Returns
+ -------
+ GeoJsonDict
+ The output as a GeoJSON dictionary.
+ """
+ data: GeoJsonDict = {"type": "FeatureCollection", "metadata": None, "features": [], "id": None}
+ if self.tags:
+ data["metadata"] = {"tags": [_.label for _ in self.tags]}
+
+ if self._layers.boxes:
+ warnings.warn("Bounding boxes are not supported in GeoJSON and will be skipped.", UserWarning)
+
+ all_layers = self.layers.polygons + self.layers.points
+ for idx, curr_annotation in enumerate(all_layers):
+ json_dict = _geometry_to_geojson(curr_annotation, label=curr_annotation.label, color=curr_annotation.color)
+ json_dict["id"] = str(idx)
+ data["features"].append(json_dict)
+
+ return data
+
+ def as_dlup_xml(
+ self,
+ image_id: Optional[str] = None,
+ description: Optional[str] = None,
+ version: Optional[str] = None,
+ authors: Optional[list[str]] = None,
+ indent: Optional[int] = 2,
+ ) -> str:
+ """
+ Output the annotations as DLUP XML.
+ This format supports the complete serialization of a SlideAnnotations object.
+
+ Parameters
+ ----------
+ image_id : str, optional
+ The image ID corresponding to this annotation.
+ description : str, optional
+ Description of the annotations.
+ version : str, optional
+ Version of the annotations.
+ authors : list[str], optional
+ Authors of the annotations.
+ indent : int, optional
+ Indent for pretty printing.
+
+ Returns
+ -------
+ str
+ The output as a DLUP XML string.
+ """
+
+ metadata = XMLMetadata(
+ image_id=image_id if image_id is not None else "",
+ description=description if description is not None else "",
+ version=version if version is not None else "",
+ authors=XMLMetadata.Authors(authors) if authors is not None else None,
+ date_created=XmlDate.from_string(datetime.now().strftime("%Y-%m-%d")),
+ software=f"dlup {__version__}",
+ )
+ xml_tags: list[XMLTag] = []
+ if self.tags:
+ for tag in self.tags:
+ if tag.attributes:
+ attrs = [
+ XMLTag.Attribute(value=_.label, color=rgb_to_hex(*_.color) if _.color else None)
+ for _ in tag.attributes
+ ]
+ xml_tag = XMLTag(
+ attribute=attrs if tag.attributes else [],
+ label=tag.label,
+ color=rgb_to_hex(*tag.color) if tag.color else None,
+ )
+ xml_tags.append(xml_tag)
+
+ tags = XMLTags(tag=xml_tags) if xml_tags else None
+
+ geometries = create_xml_geometries(self._layers)
+ rois = create_xml_rois(self._layers)
+
+ extra_annotation_params: dict[str, XMLTags] = {}
+ if tags:
+ extra_annotation_params["tags"] = tags
+
+ dlup_annotations = XMLDlupAnnotations(
+ metadata=metadata, geometries=geometries, regions_of_interest=rois, **extra_annotation_params
+ )
+ config = SerializerConfig(pretty_print=True)
+ serializer = XmlSerializer(config=config)
+ return serializer.render(dlup_annotations)
+
+ @property
+ def bounding_box(self) -> tuple[tuple[float, float], tuple[float, float]]:
+ """Get the bounding box of the annotations combining points and polygons.
+
+ Returns
+ -------
+ tuple[tuple[float, float], tuple[float, float]]
+ The bounding box of the annotations.
+
+ """
+ return self._layers.bounding_box
+
+ def bounding_box_at_scaling(self, scaling: float) -> tuple[tuple[float, float], tuple[float, float]]:
+ """Get the bounding box of the annotations at a specific scaling factor.
+
+ Parameters
+ ----------
+ scaling : float
+ The scaling factor to apply to the annotations.
+
+ Returns
+ -------
+ tuple[tuple[float, float], tuple[float, float]]
+ The bounding box of the annotations at the specific scaling factor.
+
+ """
+ bbox = self.bounding_box
+ return ((bbox[0][0] * scaling, bbox[0][1] * scaling), (bbox[1][0] * scaling, bbox[1][1] * scaling))
+
+ def simplify(self, tolerance: float) -> None:
+ """Simplify the polygons in the annotation (i.e. reduce points). Other annotations will remain unchanged.
+ All points in the resulting polygons object will be in the tolerance distance of the original polygon.
+
+ Parameters
+ ----------
+ tolerance : float
+ The tolerance to simplify the polygons with.
+ Returns
+ -------
+ None
+ """
+ self._layers.simplify(tolerance)
+
+ def __contains__(self, item: str | Point | Polygon) -> bool:
+ if isinstance(item, str):
+ return item in self.available_classes
+ if isinstance(item, Point):
+ return item in self.layers.points
+ if isinstance(item, Polygon):
+ return item in self.layers.polygons
+
+ return False
+
+ def __len__(self) -> int:
+ return self._layers.size()
+
+ @property
+ def available_classes(self) -> set[str]:
+ """Get the available classes in the annotations.
+
+ Returns
+ -------
+ set[str]
+ The available classes in the annotations.
+
+ """
+ available_classes = set()
+ for polygon in self.layers.polygons:
+ if polygon.label is not None:
+ available_classes.add(polygon.label)
+ for point in self.layers.points:
+ if point.label is not None:
+ available_classes.add(point.label)
+
+ return available_classes
+
+ def __iter__(self) -> Iterable[Polygon | Point]:
+ # First returns all the polygons then all points
+ for polygon in self.layers.polygons:
+ yield polygon
+
+ for point in self.layers.points:
+ yield point
+
+ def __add__(self, other: Any) -> "SlideAnnotations":
+ """
+ Add two annotations together. This will return a new `SlideAnnotations` object with the annotations combined.
+ The polygons will be added from left to right followed the points from left to right.
+
+ Notes
+ -----
+ - The polygons and points are shared between the objects. This means that if you modify the polygons or points
+ in the new object, the original objects will also be modified. If you wish to avoid this, you must add two
+ copies together.
+ - Note that the sorting is not applied to this object. You can apply this by calling `sort_polygons()` on
+ the resulting object.
+
+ Parameters
+ ----------
+ other : SlideAnnotations
+ The other annotations to add.
+
+ """
+ if not isinstance(other, (SlideAnnotations, Point, Polygon, list)):
+ raise TypeError(f"Unsupported type {type(other)}")
+
+ if isinstance(other, SlideAnnotations):
+ if not self.sorting == other.sorting:
+ raise TypeError("Cannot add annotations with different sorting.")
+ if self.offset_function != other.offset_function:
+ raise TypeError(
+ "Cannot add annotations with different requirements for offsetting to slide bounds "
+ "(`offset_function`)."
+ )
+
+ tags: tuple[SlideTag, ...] = ()
+ if self.tags is None and other.tags is not None:
+ tags = other.tags
+
+ if other.tags is None and self.tags is not None:
+ tags = self.tags
+
+ if self.tags is not None and other.tags is not None:
+ tags = tuple(set(self.tags + other.tags))
+
+ # Let's add the annotations
+ collection = GeometryCollection()
+ for polygon in self.layers.polygons:
+ collection.add_polygon(copy.deepcopy(polygon))
+ for point in self.layers.points:
+ collection.add_point(copy.deepcopy(point))
+
+ for polygon in other.layers.polygons:
+ collection.add_polygon(copy.deepcopy(polygon))
+ for point in other.layers.points:
+ collection.add_point(copy.deepcopy(point))
+
+ SlideAnnotations._in_place_sort_and_scale(collection, None, self.sorting)
+ return self.__class__(layers=collection, tags=tuple(tags) if tags else None, sorting=self.sorting)
+
+ if isinstance(other, (Point, Polygon)):
+ other = [other]
+
+ if isinstance(other, list):
+ if not all(isinstance(item, (Point, Polygon)) for item in other):
+ raise TypeError(
+ f"can only add list purely containing Point and Polygon objects to {self.__class__.__name__}"
+ )
+
+ collection = copy.copy(self._layers)
+ for item in other:
+ if isinstance(item, Polygon):
+ collection.add_polygon(item)
+ elif isinstance(item, Point):
+ collection.add_point(item)
+ SlideAnnotations._in_place_sort_and_scale(collection, None, self.sorting)
+ return self.__class__(layers=collection, tags=copy.copy(self._tags), sorting=self.sorting)
+
+ raise ValueError(f"Unsupported type {type(other)}")
+
+ def __iadd__(self, other: Any) -> "SlideAnnotations":
+ if isinstance(other, (Point, Polygon)):
+ other = [other]
+
+ if isinstance(other, list):
+ if not all(isinstance(item, (Point, Polygon)) for item in other):
+ raise TypeError(
+ f"can only add list purely containing Point and Polygon objects {self.__class__.__name__}"
+ )
+
+ for item in other:
+ if isinstance(item, Polygon):
+ self._layers.add_polygon(copy.deepcopy(item))
+ elif isinstance(item, Point):
+ self._layers.add_point(copy.deepcopy(item))
+
+ elif isinstance(other, SlideAnnotations):
+ if self.sorting != other.sorting or self.offset_function != other.offset_function:
+ raise ValueError(
+ f"Both sorting and offset_function must be the same to " f"add {self.__class__.__name__}s together."
+ )
+
+ if self._tags is None:
+ self._tags = other._tags
+ elif other._tags is not None:
+ assert self
+ self._tags += other._tags
+
+ for polygon in other.layers.polygons:
+ self._layers.add_polygon(copy.deepcopy(polygon))
+ for point in other.layers.points:
+ self._layers.add_point(copy.deepcopy(point))
+ else:
+ return NotImplemented
+ SlideAnnotations._in_place_sort_and_scale(self._layers, None, self.sorting)
+
+ return self
+
+ def __radd__(self, other: Any) -> "SlideAnnotations":
+ # in-place addition (+=) of Point and Polygon will raise a TypeError
+ if not isinstance(other, (SlideAnnotations, Point, Polygon, list)):
+ raise TypeError(f"Unsupported type {type(other)}")
+ if isinstance(other, list):
+ if not all(isinstance(item, (Polygon, Point)) for item in other):
+ raise TypeError(
+ f"can only add list purely containing Point and Polygon objects to {self.__class__.__name__}"
+ )
+ raise TypeError(
+ "use the __add__ or __iadd__ operator instead of __radd__ when working with lists to avoid \
+ unexpected behavior."
+ )
+ return self + other
+
+ def __sub__(self, other: Any) -> "SlideAnnotations":
+ return NotImplemented
+
+ def __isub__(self, other: Any) -> "SlideAnnotations":
+ return NotImplemented
+
+ def __rsub__(self, other: Any) -> "SlideAnnotations":
+ return NotImplemented
+
+ def __eq__(self, other: Any) -> bool:
+ if not isinstance(other, SlideAnnotations):
+ return False
+
+ our_sorting = self._sorting if self._sorting != AnnotationSorting.NONE else None
+ other_sorting = other._sorting if other._sorting != AnnotationSorting.NONE else None
+
+ if our_sorting != other_sorting:
+ return False
+
+ if self._tags != other._tags:
+ return False
+
+ if self._layers != other._layers:
+ return False
+
+ if self._offset_function != other._offset_function:
+ return False
+
+ return True
+
+ def read_region(
+ self,
+ coordinates: tuple[GenericNumber, GenericNumber],
+ scaling: float,
+ size: tuple[GenericNumber, GenericNumber],
+ ) -> AnnotationRegion:
+ """Reads the region of the annotations. Function signature is the same as `dlup.SlideImage`
+ so they can be used in conjunction.
+
+ The process is as follows:
+
+ 1. All the annotations which overlap with the requested region of interest are filtered
+ 2. The polygons in the GeometryContainer in `.layers` are cropped.
+ The boxes and points are only filtered, so it's possible the boxes have negative (x, y) values
+ 3. The annotation is rescaled and shifted to the origin to match the local patch coordinate system.
+
+ The final returned data is a `dlup.geometry.AnnotationRegion`.
+
+ Parameters
+ ----------
+ location: tuple[GenericNumber, GenericNumber]
+ Top-left coordinates of the region in the requested scaling
+ size : tuple[GenericNumber, GenericNumber]
+ Output size of the region
+ scaling : float
+ Scaling to apply compared to the base level
+
+ Returns
+ -------
+ AnnotationRegion
+
+ Examples
+ --------
+ 1. To read geojson annotations and convert them into masks:
+
+ >>> from pathlib import Path
+ >>> from dlup import SlideImage
+ >>> import numpy as np
+ >>> wsi = SlideImage.from_file_path(Path("path/to/image.svs"))
+ >>> wsi = wsi.get_scaled_view(scaling=0.5)
+ >>> wsi = wsi.read_region(location=(0,0), size=wsi.size)
+ >>> annotations = SlideAnnotations.from_geojson("path/to/geojson.json")
+ >>> region = annotations.read_region((0,0), 0.01, wsi.size)
+ >>> mask = region.to_mask()
+ >>> color_mask = annotations.color_lut[mask]
+ >>> polygons = region.polygons.get_geometries() # This is a list of `dlup.geometry.Polygon` objects
+ """
+ region = self._layers.read_region(coordinates, scaling, size)
+ return region
+
+ def scale(self, scaling: float) -> None:
+ """
+ Scale the annotations by a multiplication factor.
+ This operation will be performed in-place.
+
+ Parameters
+ ----------
+ scaling : float
+ The scaling factor to apply to the annotations.
+
+ Notes
+ -----
+ This invalidates the R-tree. You could rebuild this manually using `.rebuild_rtree()`, or have the function
+ `read_region()` do it for you on-demand.
+
+ Returns
+ -------
+ None
+ """
+ self._layers.scale(scaling)
+
+ def set_offset(self, offset: tuple[float, float]) -> None:
+ """Set the offset for the annotations. This operation will be performed in-place.
+
+ For example, if the offset is 1, 1, the annotations will be moved by 1 unit in the x and y direction.
+
+ Parameters
+ ----------
+ offset : tuple[float, float]
+ The offset to apply to the annotations.
+
+ Notes
+ -----
+ This invalidates the R-tree. You could rebuild this manually using `.rebuild_rtree()`, or have the function
+ `read_region()` do it for you on-demand.
+
+ Returns
+ -------
+ None
+ """
+ self._layers.set_offset(offset)
+
+ def rebuild_rtree(self) -> None:
+ """
+ Rebuild the R-tree for the annotations. This operation will be performed in-place.
+ The R-tree is used for fast spatial queries on the annotations and is invalidated when the annotations are
+ modified. This function will rebuild the R-tree. Strictly speaking, this is not required as the R-tree will be
+ rebuilt on-demand when you invoke a `read_region()`. You could however do this if you want to avoid
+ the `read_region()` to do it for you the first time it runs.
+ """
+
+ self._layers.rebuild_rtree()
+
+ def reindex_polygons(self, index_map: dict[str, int]) -> None:
+ """
+ Reindex the polygons in the annotations. This operation will be performed in-place.
+ This is useful if you want to change the index of the polygons in the annotations.
+
+ This requires that the `.label` property on the polygons is set.
+
+ Parameters
+ ----------
+ index_map : dict[str, int]
+ A dictionary that maps the label to the new index.
+
+ Returns
+ -------
+ None
+ """
+ self._layers.reindex_polygons(index_map)
+
+ def relabel_polygons(self, relabel_map: dict[str, str]) -> None:
+ """
+ Relabel the polygons in the annotations. This operation will be performed in-place.
+
+ Parameters
+ ----------
+ relabel_map : dict[str, str]
+ A dictionary that maps the label to the new label.
+
+ Returns
+ -------
+ None
+ """
+ # TODO: Implement in C++
+ for polygon in self._layers.polygons:
+ if not polygon.label:
+ continue
+ if polygon.label in relabel_map:
+ polygon.label = relabel_map[polygon.label]
+
+ def filter_polygons(self, label: str) -> None:
+ """Filter polygons in-place.
+
+ Note
+ ----
+ This will internally invalidate the R-tree. You could rebuild this manually using `.rebuild_rtree()`, or
+ have the function itself do this on-demand (typically when you invoke a `.read_region()`)
+
+ Parameters
+ ----------
+ label : str
+ The label to filter.
+
+ """
+ for polygon in self._layers.polygons:
+ if polygon.label == label:
+ self._layers.remove_polygon(polygon)
+
+ def filter_points(self, label: str) -> None:
+ """Filter points in-place.
+
+ Note
+ ----
+ This will internally invalidate the R-tree. You could rebuild this manually using `.rebuild_rtree()`, or
+ have the function itself do this on-demand (typically when you invoke a `.read_region()`)
+
+ Parameters
+ ----------
+ label : str
+ The label to filter.
+
+ """
+ for point in self._layers.points:
+ if point.label == label:
+ self._layers.remove_point(point)
+
+ def filter(self, label: str) -> None:
+ """Filter annotations in-place.
+
+ Note
+ ----
+ This will internally invalidate the R-tree. You could rebuild this manually using `.rebuild_rtree()`, or
+ have the function itself do this on-demand (typically when you invoke a `.read_region()`)
+
+ Parameters
+ ----------
+ label : str
+ The label to filter.
+
+ """
+ self.filter_polygons(label)
+ self.filter_points(label)
+
+ def sort_polygons(self, key: Callable[[Polygon], int | float | str], reverse: bool = False) -> None:
+ """Sort the polygons in-place.
+
+ Parameters
+ ----------
+ key : callable
+ The key to sort the polygons on, this has to be a lambda function or similar.
+ For instance `lambda polygon: polygon.area` will sort the polygons on the area, or
+ `lambda polygon: polygon.get_field(field_name)` will sort the polygons on that field.
+ reverse : bool
+ Whether to sort in reverse order.
+
+ Note
+ ----
+ This will internally invalidate the R-tree. You could rebuild this manually using `.rebuild_rtree()`, or
+ have the function itself do this on-demand (typically when you invoke a `.read_region()`)
+
+ Returns
+ -------
+ None
+
+ """
+ self._layers.sort_polygons(key, reverse)
+
+ @property
+ def color_lut(self) -> npt.NDArray[np.uint8]:
+ """Get the color lookup table for the annotations.
+
+ Requires that the polygons have an index and color set. Be aware that for the background always
+ the value 0 is assumed.
+ So if you are using the `to_mask(default_value=0)` with a default value other than 0,
+ the LUT will still have this as index 0.
+
+ Example
+ -------
+ >>> color_lut = annotations.color_lut
+ >>> region = annotations.read_region(region_start, 0.02, region_size).to_mask()
+ >>> colored_mask = PIL.Image.fromarray(color_lut[mask])
+
+ Returns
+ -------
+ np.ndarray
+ The color lookup table.
+
+ """
+ return self._layers.color_lut
+
+ def __copy__(self) -> "SlideAnnotations":
+ return self.__class__(layers=copy.copy(self._layers), tags=copy.copy(self._tags))
+
+ def __deepcopy__(self, memo: dict[int, Any]) -> "SlideAnnotations":
+ return self.__class__(layers=copy.deepcopy(self._layers, memo), tags=copy.deepcopy(self._tags, memo))
+
+ def copy(self) -> "SlideAnnotations":
+ return self.__copy__()
+
+
+def _parse_asap_coordinates(
+ annotation_structure: ET.Element,
+) -> list[tuple[float, float]]:
+ """
+ Parse ASAP XML coordinates into list.
+
+ Parameters
+ ----------
+ annotation_structure : list of strings
+
+ Returns
+ -------
+ list[tuple[float, float]]
+
+ """
+ coordinates = []
+ coordinate_structure = annotation_structure[0]
+
+ for coordinate in coordinate_structure:
+ coordinates.append(
+ (
+ float(coordinate.get("X").replace(",", ".")), # type: ignore
+ float(coordinate.get("Y").replace(",", ".")), # type: ignore
+ )
+ )
+
+ return coordinates
+
+
+def _parse_darwin_complex_polygon(
+ annotation: dict[str, Any], label: str, color: Optional[tuple[int, int, int]]
+) -> Iterable[Polygon]:
+ """
+ Parse a complex polygon (i.e. polygon with holes) from a Darwin annotation.
+
+ Parameters
+ ----------
+ annotation : dict
+ The annotation dictionary
+ label : str
+ The label of the annotation
+ color : tuple[int, int, int]
+ The color of the annotation
+
+ Returns
+ -------
+ Iterable[DlupPolygon]
+ """
+ # Create Polygons and sort by area in descending order
+ polygons = [Polygon([(p["x"], p["y"]) for p in path], []) for path in annotation["paths"]]
+ polygons.sort(key=lambda x: x.area, reverse=True)
+
+ outer_polygons: list[tuple[Polygon, list[Any], bool]] = []
+ for polygon in polygons:
+ is_hole = False
+ # Check if the polygon can be a hole in any of the previously processed polygons
+ for outer_poly, holes, outer_poly_is_hole in reversed(outer_polygons):
+ contains = outer_poly.contains(polygon)
+ # If polygon is contained by a hole, it should be added as new polygon
+ if contains and outer_poly_is_hole:
+ break
+ # Polygon is added as hole if outer polygon is not a hole
+ elif contains:
+ holes.append(polygon.get_exterior())
+ is_hole = True
+ break
+ outer_polygons.append((polygon, [], is_hole))
+
+ for outer_poly, holes, _is_hole in outer_polygons:
+ if not _is_hole:
+ polygon = Polygon(outer_poly.get_exterior(), holes)
+ polygon.label = label
+ polygon.color = color
+ yield polygon
diff --git a/dlup/data/dataset.py b/dlup/data/dataset.py
index a602905e..80cae0f4 100644
--- a/dlup/data/dataset.py
+++ b/dlup/data/dataset.py
@@ -33,7 +33,7 @@
from dlup import BoundaryMode, SlideImage
from dlup._types import PathLike, ROIType
-from dlup.annotations import Point, Polygon, WsiAnnotations
+from dlup.annotations import DlupShapelyPoint, DlupShapelyPolygon, WsiAnnotations
from dlup.backends.common import AbstractSlideBackend
from dlup.background import compute_masked_indices
from dlup.tiling import Grid, GridOrder, TilingMode
@@ -42,7 +42,7 @@
MaskTypes = Union["SlideImage", npt.NDArray[np.int_], "WsiAnnotations"]
-_AnnotationsTypes = Point | Polygon
+_AnnotationsTypes = DlupShapelyPoint | DlupShapelyPolygon
T_co = TypeVar("T_co", covariant=True)
T = TypeVar("T")
diff --git a/dlup/data/transforms.py b/dlup/data/transforms.py
index 2240690e..ca969acb 100644
--- a/dlup/data/transforms.py
+++ b/dlup/data/transforms.py
@@ -14,7 +14,7 @@
from dlup.annotations import AnnotationClass, AnnotationType
from dlup.data.dataset import PointType, TileSample, TileSampleWithAnnotationData
-_AnnotationsTypes = dlup.annotations.Point | dlup.annotations.Polygon
+_AnnotationsTypes = dlup.annotations.DlupShapelyPoint | dlup.annotations.DlupShapelyPolygon
def convert_annotations(
@@ -83,7 +83,7 @@ def convert_annotations(
has_roi = False
for curr_annotation in annotations:
holes_mask = None
- if isinstance(curr_annotation, dlup.annotations.Point):
+ if isinstance(curr_annotation, dlup.annotations.DlupShapelyPoint):
coords = tuple(curr_annotation.coords)
points[curr_annotation.label] += tuple(coords)
continue
@@ -234,13 +234,13 @@ def rename_labels(annotations: Iterable[_AnnotationsTypes], remap_labels: dict[s
if annotation.annotation_class.annotation_type == AnnotationType.BOX:
a_cls = AnnotationClass(label=remap_labels[label], annotation_type=AnnotationType.BOX)
- output_annotations.append(dlup.annotations.Polygon(annotation, a_cls=a_cls))
+ output_annotations.append(dlup.annotations.DlupShapelyPolygon(annotation, a_cls=a_cls))
elif annotation.annotation_class.annotation_type == AnnotationType.POLYGON:
a_cls = AnnotationClass(label=remap_labels[label], annotation_type=AnnotationType.POLYGON)
- output_annotations.append(dlup.annotations.Polygon(annotation, a_cls=a_cls))
+ output_annotations.append(dlup.annotations.DlupShapelyPolygon(annotation, a_cls=a_cls))
elif annotation.annotation_class.annotation_type == AnnotationType.POINT:
a_cls = AnnotationClass(label=remap_labels[label], annotation_type=AnnotationType.POINT)
- output_annotations.append(dlup.annotations.Point(annotation, a_cls=a_cls))
+ output_annotations.append(dlup.annotations.DlupShapelyPoint(annotation, a_cls=a_cls))
else:
raise AnnotationError(f"Unsupported annotation type {annotation.annotation_class.annotation_type}")
diff --git a/dlup/geometry.py b/dlup/geometry.py
new file mode 100644
index 00000000..82891402
--- /dev/null
+++ b/dlup/geometry.py
@@ -0,0 +1,479 @@
+# Copyright (c) dlup contributors
+"""Module for geometric objects"""
+import copy
+import warnings
+from typing import Any, Optional
+
+import numpy as np
+import numpy.typing as npt
+
+import dlup._geometry as _dg # pylint: disable=no-name-in-module
+from dlup.utils.imports import SHAPELY_AVAILABLE
+
+if SHAPELY_AVAILABLE:
+ from shapely.geometry import Point as ShapelyPoint
+ from shapely.geometry import Polygon as ShapelyPolygon
+
+
+class _BaseGeometry:
+ def __init__(self, *args: Any, **kwargs: Any):
+ pass
+
+ @classmethod
+ def from_shapely(cls, shapely_geometry: ShapelyPoint | ShapelyPolygon) -> "_BaseGeometry":
+ """Create a new instance of the geometry from a Shapely geometry
+
+ Parameters
+ ----------
+ shapely_geometry : ShapelyPoint | ShapelyPolygon
+ The Shapely geometry to convert
+
+ Returns
+ -------
+ _BaseGeometry
+ The new instance of the geometry
+ """
+ raise NotImplementedError
+
+ def set_field(self, name: str, value: Any) -> None:
+ """Set a field on the geometry. This can be in arbitrary python object.
+
+ Parameters
+ ----------
+ name : str
+ The name of the field to set
+ value : Any
+ The value of the field
+
+ Returns
+ -------
+ None
+ """
+ raise NotImplementedError
+
+ def get_field(self, name: str) -> Any:
+ """Get a field from the geometry. This can be in arbitrary python object.
+
+ Parameters
+ ----------
+ name : str
+ The name of the field to get
+
+ Returns
+ -------
+ Any
+ The value of the field
+ """
+ raise NotImplementedError
+
+ @property
+ def fields(self) -> list[str]:
+
+ raise NotImplementedError
+
+ @property
+ def wkt(self) -> str:
+ raise NotImplementedError
+
+ @property
+ def label(self) -> Optional[str]:
+ field = self.get_field("label")
+ if field is None:
+ return None
+ # if field is not isinstance(field, str):
+ # raise ValueError(f"Label must be a string, got {type(field)}")
+ assert isinstance(field, str)
+ return field
+
+ @label.setter
+ def label(self, value: str) -> None:
+ if not isinstance(value, str):
+ raise ValueError(f"Label must be a string, got {type(value)}")
+ self.set_field("label", value)
+
+ @property
+ def index(self) -> Optional[int]:
+ field = self.get_field("index")
+ if field is None:
+ return None
+ if not isinstance(field, int):
+ raise ValueError(f"Index must be an integer, got {type(field)}")
+ assert isinstance(field, int)
+ return field
+
+ @index.setter
+ def index(self, value: int) -> None:
+ if not isinstance(value, int):
+ raise ValueError(f"Index must be an integer, got {type(value)}")
+ self.set_field("index", value)
+
+ @property
+ def color(self) -> Optional[tuple[int, int, int]]:
+ field = self.get_field("color")
+ if field is None:
+ return None
+ if not isinstance(field, tuple) or len(field) != 3:
+ raise ValueError(f"Color must be an RGB tuple, got {type(field)}")
+ assert isinstance(field, tuple)
+ return field
+
+ @color.setter
+ def color(self, value: tuple[int, int, int]) -> None:
+ if not isinstance(value, tuple) or len(value) != 3:
+ raise ValueError(f"Color must be an RGB tuple, got {type(value)}")
+ self.set_field("color", value)
+
+ def __eq__(self, other: Any) -> bool:
+ if not isinstance(other, type(self)):
+ return False
+
+ fields = self.fields
+ other_fields = other.fields
+
+ if sorted(fields) != sorted(other_fields):
+ return False
+
+ for field in fields:
+ if self.get_field(field) != other.get_field(field):
+ return False
+ if self.wkt != other.wkt:
+ return False
+
+ return True
+
+ def __iadd__(self, other: Any) -> None:
+ # TODO: We can support MultiPoint and MultiPolygon
+ raise TypeError(f"Unsupported operand type(s) for +=: {type(self)} and {type(other)}")
+
+ def __isub__(self, other: Any) -> None:
+ # TODO: We can support MultiPoint and MultiPolygon
+ raise TypeError(f"Unsupported operand type(s) for -=: {type(self)} and {type(other)}")
+
+ def __repr__(self) -> str:
+ repr_string = f"<{self.__class__.__name__}("
+ parts = []
+ for field in sorted(self.fields):
+ value = self.get_field(field)
+ parts.append(f"{field}={value}")
+
+ repr_string += ", ".join(parts)
+
+ if len(self.wkt) > 30:
+ repr_string += f") WKT='{self.wkt[:30]}...'>"
+ else:
+ repr_string += f") WKT='{self.wkt}'>"
+ return repr_string
+
+
+class Polygon(_dg.Polygon, _BaseGeometry):
+ def __init__(self, *args: Any, **kwargs: Any):
+ _BaseGeometry.__init__(self)
+ if SHAPELY_AVAILABLE:
+ if len(args) == 1 and len(kwargs) == 0 and isinstance(args[0], ShapelyPolygon):
+ warnings.warn(
+ "Creating a Polygon from a Shapely Polygon is deprecated and will be removed dlup v1.0.0. "
+ "Please use the `from_shapely` method instead.",
+ UserWarning,
+ )
+ shapely_polygon = args[0]
+ exterior = list(shapely_polygon.exterior.coords)
+ interiors = [list(interior.coords) for interior in shapely_polygon.interiors]
+ args = (exterior, interiors)
+
+ # Ensure no new Polygon is created; just wrap the existing one
+ if len(args) == 1 and len(kwargs) == 0 and isinstance(args[0], _dg.Polygon):
+ super().__init__(args[0]) # This should keep the original parameters intact
+ else: # This needs to be way more elaborate
+ fields = {}
+ if "label" in kwargs:
+ fields["label"] = kwargs.pop("label")
+ if "index" in kwargs:
+ fields["index"] = kwargs.pop("index")
+ if "color" in kwargs:
+ fields["color"] = kwargs.pop("color")
+
+ if len(args) == 1:
+ # No interior
+ args = (args[0], [])
+
+ super().__init__(*args, **kwargs)
+ for key, value in fields.items():
+ self.set_field(key, value)
+
+ @classmethod
+ def from_shapely(cls, shapely_polygon: "ShapelyPolygon") -> "Polygon":
+ if not SHAPELY_AVAILABLE:
+ raise ImportError(
+ "Shapely is not available, and this functionality requires it. "
+ "Install it using `pip install shapely`, "
+ "or consult the documentation https://shapely.readthedocs.io/en/stable/installation.html "
+ "for more information."
+ )
+
+ if not isinstance(shapely_polygon, ShapelyPolygon):
+ raise ValueError(f"Expected a shapely.geometry.Polygon, but got {type(shapely_polygon)}")
+
+ exterior = list(shapely_polygon.exterior.coords)
+ interiors = [list(interior.coords) for interior in shapely_polygon.interiors]
+ return cls(exterior, interiors)
+
+ def __getstate__(self) -> dict[str, dict[str, Any]]:
+ state = {
+ "_fields": {field: self.get_field(field) for field in self.fields},
+ "_object": {"interiors": self.get_interiors(), "exterior": self.get_exterior()},
+ }
+ return state
+
+ def __setstate__(self, state: dict[str, dict[str, Any]]) -> None:
+ exterior = state["_object"]["exterior"]
+ interiors = state["_object"]["interiors"]
+
+ Polygon.__init__(self, exterior, interiors)
+
+ for key, value in state["_fields"].items():
+ self.set_field(key, value)
+
+ def __copy__(self) -> "Polygon":
+ warnings.warn(
+ "Copying a Polygon currently creates a complete new object, without reference to the previous one, "
+ "and is essentially the same as a deepcopy."
+ )
+ new_copy = Polygon(self)
+ return new_copy
+
+ def __deepcopy__(self, memo: Any) -> "Polygon":
+ # Create a deepcopy of the geometry
+ new_copy = Polygon(copy.deepcopy(self.get_exterior(), memo), copy.deepcopy(self.get_interiors(), memo))
+
+ # Deepcopy the fields
+ for field in self.fields:
+ new_copy.set_field(field, copy.deepcopy(self.get_field(field), memo))
+
+ return new_copy
+
+ def to_shapely(self) -> "ShapelyPolygon":
+ if not SHAPELY_AVAILABLE:
+ raise ImportError(
+ "Shapely is not available, and this functionality requires it. "
+ "Install it using `pip install shapely`, "
+ "or consult the documentation https://shapely.readthedocs.io/en/stable/installation.html "
+ "for more information."
+ )
+
+ import shapely.geometry
+
+ exterior = self.get_exterior()
+ interiors = self.get_interiors()
+ return shapely.geometry.Polygon(exterior, interiors)
+
+
+def _polygon_factory(polygon: _dg.Polygon) -> "Polygon":
+ return Polygon(polygon)
+
+
+# This is required to ensure that the polygons created in the C++ code are converted to the correct Python class
+_dg.set_polygon_factory(_polygon_factory)
+
+
+class Point(_dg.Point, _BaseGeometry):
+ def __init__(self, *args: Any, **kwargs: Any) -> None:
+ _BaseGeometry.__init__(self)
+ if SHAPELY_AVAILABLE:
+ if len(args) == 1 and len(kwargs) == 0 and isinstance(args[0], ShapelyPoint):
+ warnings.warn(
+ "Creating a Polygon from a Shapely Point is deprecated and will be removed dlup v1.0.0. "
+ "Please use the `from_shapely` method instead.",
+ UserWarning,
+ )
+ shapely_point = args[0]
+ args = (shapely_point.x, shapely_point.y)
+
+ # Ensure no new Point is created; just wrap the existing one
+ if len(args) == 1 and len(kwargs) == 0 and isinstance(args[0], _dg.Point):
+ super().__init__(args[0]) # This should keep the original parameters intact
+ else: # This needs to be way more elaborate
+ fields = {}
+ if "label" in kwargs:
+ fields["label"] = kwargs.pop("label")
+ if "index" in kwargs:
+ fields["index"] = kwargs.pop("index")
+ if "color" in kwargs:
+ fields["color"] = kwargs.pop("color")
+
+ super().__init__(*args, **kwargs)
+ for key, value in fields.items():
+ self.set_field(key, value)
+
+ @classmethod
+ def from_shapely(cls, shapely_point: "ShapelyPoint") -> "Point":
+ if not SHAPELY_AVAILABLE:
+ raise ImportError(
+ "Shapely is not available, and this functionality requires it. "
+ "Install it using `pip install shapely`, "
+ "or consult the documentation https://shapely.readthedocs.io/en/stable/installation.html "
+ "for more information."
+ )
+
+ if not isinstance(shapely_point, ShapelyPoint):
+ raise ValueError(f"Expected a shapely.geometry.Point, but got {type(shapely_point)}")
+
+ return cls(shapely_point.x, shapely_point.y)
+
+ def to_shapely(self) -> "ShapelyPoint":
+ if not SHAPELY_AVAILABLE:
+ raise ImportError(
+ "Shapely is not available, and this functionality requires it. "
+ "Install it using `pip install shapely`, "
+ "or consult the documentation https://shapely.readthedocs.io/en/stable/installation.html "
+ "for more information."
+ )
+
+ return ShapelyPoint(self.x, self.y)
+
+ def __copy__(self) -> "Point":
+ # Create a new instance of DlupPolygon with the same geometry
+ new_copy = Point(self.x, self.y)
+
+ for field in self.fields:
+ new_copy.set_field(field, self.get_field(field))
+
+ return new_copy
+
+ def __deepcopy__(self, memo: Any) -> "Point":
+ # Create a deepcopy of the geometry
+ new_copy = Point(copy.deepcopy(self.x), copy.deepcopy(self.y))
+
+ # Deepcopy the fields
+ for field in self.fields:
+ new_copy.set_field(field, copy.deepcopy(self.get_field(field), memo))
+
+ return new_copy
+
+ def __getstate__(self) -> dict[str, dict[str, Any]]:
+ state = {
+ "_fields": {field: self.get_field(field) for field in self.fields},
+ "_object": {"coordinates": (self.x, self.y)},
+ }
+ return state
+
+ def __setstate__(self, state: dict[str, dict[str, Any]]) -> None:
+ coordinates = state["_object"]["coordinates"]
+ Point.__init__(self, coordinates[0], coordinates[1])
+ for key, value in state["_fields"].items():
+ self.set_field(key, value)
+
+
+def _point_factory(point: _dg.Point) -> Point:
+ return Point(point)
+
+
+# Register the point factory
+_dg.set_point_factory(_point_factory)
+
+
+class Box(_dg.Box, _BaseGeometry):
+ def __init__(self, *args: Any, **kwargs: Any) -> None:
+ _BaseGeometry.__init__(self)
+ # Ensure no new Point is created; just wrap the existing one
+ if len(args) == 1 and len(kwargs) == 0 and isinstance(args[0], _dg.Box):
+ super().__init__(args[0]) # This should keep the original parameters intact
+ else: # This needs to be way more elaborate
+ fields = {}
+ if "label" in kwargs:
+ fields["label"] = kwargs.pop("label")
+ if "index" in kwargs:
+ fields["index"] = kwargs.pop("index")
+ if "color" in kwargs:
+ fields["color"] = kwargs.pop("color")
+
+ super().__init__(*args, **kwargs)
+ for key, value in fields.items():
+ self.set_field(key, value)
+
+
+def _box_factory(box: _dg.Box) -> Box:
+ return Box(box)
+
+
+# Register the box factory
+_dg.set_box_factory(_box_factory)
+
+
+# TODO: Allow to construct geometry collection from a list of polygons, bypassing the python loop
+class GeometryCollection(_dg.GeometryCollection):
+ def __init__(self) -> None:
+ super().__init__()
+
+ @property
+ def color_lut(self) -> npt.NDArray[np.uint8]:
+ color_map = {}
+ for r in self.polygons:
+ color = r.color
+ index = r.index
+ if not index:
+ raise ValueError("Index needs to be set on Polygon to create a color lookup table")
+ if not color:
+ raise ValueError("Color needs to be set on Polygon to create a color lookup table")
+
+ color_map[index] = color
+
+ max_index = max(color_map.keys())
+ LUT = np.zeros((max_index + 1, 3), dtype=np.uint8)
+ for key, color in color_map.items():
+ LUT[key] = color
+
+ return LUT
+
+ def __getstate__(self) -> dict[str, Any]:
+ state = {
+ "_polygons": [polygon.__getstate__() for polygon in self.polygons],
+ "_points": [point.__getstate__() for point in self.points],
+ }
+ return state
+
+ def __setstate__(self, state: dict[str, list[dict[str, Any]]]) -> None:
+ polygons = [Polygon.__new__(Polygon) for _ in state["_polygons"]]
+ for polygon, polygon_state in zip(polygons, state["_polygons"]):
+ polygon.__setstate__(polygon_state)
+
+ points = [Point.__new__(Point) for _ in state["_points"]]
+ for point, point_state in zip(points, state["_points"]):
+ point.__setstate__(point_state)
+
+ GeometryCollection.__init__(self)
+ for polygon in polygons:
+ self.add_polygon(polygon)
+
+ for point in points:
+ self.add_point(point)
+
+ def __copy__(self) -> "GeometryCollection":
+ collection = GeometryCollection()
+ for polygon in self.polygons:
+ collection.add_polygon(polygon.__copy__())
+ for point in self.points:
+ collection.add_point(point.__copy__())
+ collection.rebuild_rtree()
+ return collection
+
+ def __eq__(self, other: Any) -> bool:
+ if not isinstance(other, type(self)):
+ return False
+
+ if len(self) != len(other):
+ return False
+
+ if self.boxes != other.boxes:
+ return False
+
+ if self.polygons != other.polygons:
+ return False
+
+ if self.points != other.points:
+ return False
+
+ return True
+
+ def __len__(self) -> int:
+ # Also self.size()
+ return len(self.polygons) + len(self.points) + len(self.boxes)
diff --git a/dlup/meson.build b/dlup/meson.build
new file mode 100644
index 00000000..1aa5a2eb
--- /dev/null
+++ b/dlup/meson.build
@@ -0,0 +1,12 @@
+# Include the NumPy headers
+incdir_numpy = get_variable('incdir_numpy', [])
+
+# Cython extension module
+background = py.extension_module('_background',
+ '_background.pyx',
+ include_directories : [incdir_numpy],
+ install : true,
+ subdir : 'dlup',
+ link_args : link_args,
+ c_args : cpp_args + ['-DNPY_NO_DEPRECATED_API=NPY_1_7_API_VERSION'],
+ dependencies : [py_dep]) # Add Python dependency
diff --git a/dlup/utils/annotations_utils.py b/dlup/utils/annotations_utils.py
index 18f380bb..c460b07d 100644
--- a/dlup/utils/annotations_utils.py
+++ b/dlup/utils/annotations_utils.py
@@ -1,10 +1,16 @@
from typing import Optional, cast
-def _hex_to_rgb(hex_color: str) -> tuple[int, int, int]:
- if "#" not in hex_color:
+def hex_to_rgb(hex_color: str) -> tuple[int, int, int]:
+ if not hex_color.startswith("#"):
if hex_color == "black":
return 0, 0, 0
+ else:
+ raise ValueError(f"Invalid HEX color code {hex_color}")
+
+ if len(hex_color) not in [7, 4]:
+ raise ValueError(f"Invalid HEX color code {hex_color}")
+
hex_color = hex_color.lstrip("#")
# Convert the string from hex to an integer and extract each color component
@@ -14,7 +20,33 @@ def _hex_to_rgb(hex_color: str) -> tuple[int, int, int]:
return r, g, b
-def _get_geojson_color(properties: dict[str, str | list[int]]) -> Optional[tuple[int, int, int]]:
+def rgb_to_hex(r: int, g: int, b: int) -> str:
+ """
+ Convert RGB color to HEX.
+
+ Parameters
+ ----------
+ r : int
+ Red value (0-255)
+ g : int
+ Green value (0-255)
+ b : int
+ Blue value (0-255)
+
+ Returns
+ -------
+ str
+ HEX color code
+ """
+ # Ensure the RGB values are within the correct range
+ if not (0 <= r <= 255 and 0 <= g <= 255 and 0 <= b <= 255):
+ raise ValueError("RGB values must be in the range 0-255.")
+
+ # Convert RGB to HEX
+ return "#{:02X}{:02X}{:02X}".format(r, g, b)
+
+
+def get_geojson_color(properties: dict[str, str | list[int]]) -> Optional[tuple[int, int, int]]:
"""Parse the properties dictionary of a GeoJSON object to get the color.
Arguments
diff --git a/dlup/utils/geometry_xml.py b/dlup/utils/geometry_xml.py
new file mode 100644
index 00000000..6dce3a9f
--- /dev/null
+++ b/dlup/utils/geometry_xml.py
@@ -0,0 +1,322 @@
+# Copyright (c) dlup contributors
+"""Utilities to convert GeometryCollection objects into XML-like objects"""
+
+from typing import Any, Optional
+
+from dlup.geometry import Box, GeometryCollection, Point, Polygon
+from dlup.utils.annotations_utils import hex_to_rgb, rgb_to_hex
+from dlup.utils.schemas.generated import (
+ BasePolygonType,
+ BoxType,
+ Geometries,
+ RegionBoxType,
+ RegionPolygonType,
+ RegionsOfInterest,
+ StandalonePolygonType,
+)
+
+
+def _create_base_polygon_type(polygon: Polygon) -> tuple[BasePolygonType.Exterior, BasePolygonType.Interiors]:
+ """
+ Helper function to create the exterior and interiors of a polygon.
+
+ Parameters
+ ----------
+ polygon : Polygon
+ The Polygon object to convert.
+
+ Returns
+ -------
+ tuple
+ A tuple containing exterior and interiors.
+ """
+ exterior_coords = [BasePolygonType.Exterior.Point(x=coord[0], y=coord[1]) for coord in polygon.get_exterior()]
+ exterior = BasePolygonType.Exterior(point=exterior_coords)
+
+ interiors_list = []
+ for interior in polygon.get_interiors():
+ interior_coords = [BasePolygonType.Interiors.Interior.Point(x=coord[0], y=coord[1]) for coord in interior]
+ interiors_list.append(BasePolygonType.Interiors.Interior(point=interior_coords))
+ interiors = BasePolygonType.Interiors(interior=interiors_list) if interiors_list else BasePolygonType.Interiors()
+
+ return exterior, interiors
+
+
+def is_box(polygon: Polygon) -> bool:
+ """
+ Determines whether a polygon is an axis-aligned box.
+
+ Parameters
+ ----------
+ polygon : Polygon
+ The Polygon object to check.
+
+ Returns
+ -------
+ bool
+ True if the polygon is an axis-aligned box, False otherwise.
+ """
+ # Check for no interiors
+ if polygon.get_interiors():
+ return False
+
+ exterior = polygon.get_exterior()
+
+ # A box should have exactly 5 coordinates (first and last are the same)
+ if len(exterior) != 5:
+ return False
+
+ # Check that all edges are axis-aligned
+ for i in range(4):
+ x1, y1 = exterior[i]
+ x2, y2 = exterior[i + 1]
+ if not (x1 == x2 or y1 == y2):
+ return False
+
+ return True
+
+
+def create_xml_box_from_polygon(polygon: Polygon) -> RegionBoxType:
+ """
+ Convert a Polygon object that is a box into a BoxType XML object.
+
+ Parameters
+ ----------
+ polygon : Polygon
+ The Polygon object to convert.
+
+ Returns
+ -------
+ BoxType
+ The converted Box XML object.
+ """
+ exterior = polygon.get_exterior()
+ x_coords = [coord[0] for coord in exterior[:-1]] # Exclude the closing coordinate
+ y_coords = [coord[1] for coord in exterior[:-1]]
+
+ x_min = min(x_coords)
+ y_min = min(y_coords)
+ x_max = max(x_coords)
+ y_max = max(y_coords)
+
+ return RegionBoxType(
+ x_min=x_min,
+ y_min=y_min,
+ x_max=x_max,
+ y_max=y_max,
+ label=polygon.label,
+ )
+
+
+def create_xml_polygon(polygon: Polygon, order: int) -> StandalonePolygonType:
+ """
+ Convert a Polygon object to a StandalonePolygonType XML object.
+
+ Parameters
+ ----------
+ polygon : Polygon
+ The Polygon object to convert.
+ order : int
+ The order of the polygon.
+
+ Returns
+ -------
+ StandalonePolygonType
+ The converted Polygon XML object.
+ """
+ exterior, interiors = _create_base_polygon_type(polygon)
+ return StandalonePolygonType(
+ exterior=exterior,
+ interiors=interiors,
+ label=polygon.label,
+ color=rgb_to_hex(*polygon.color) if polygon.color else None,
+ index=polygon.index,
+ order=order,
+ )
+
+
+def create_xml_roi_polygon(polygon: Polygon, order: int) -> RegionPolygonType:
+ """
+ Convert a Polygon object to a RegionPolygonType XML object.
+
+ Parameters
+ ----------
+ polygon : Polygon
+ The Polygon object to convert.
+ order : int
+ The order of the polygon.
+
+ Returns
+ -------
+ RegionPolygonType
+ The converted Polygon XML object.
+ """
+ exterior, interiors = _create_base_polygon_type(polygon)
+ return RegionPolygonType(
+ exterior=exterior,
+ interiors=interiors,
+ label=polygon.label,
+ index=polygon.index,
+ order=order,
+ )
+
+
+def create_xml_point(point: Point) -> Geometries.Point:
+ """
+ Convert a Point object to a Point XML object.
+
+ Parameters
+ ----------
+ point : Point
+ The Point object to convert.
+
+ Returns
+ -------
+ Geometries.Point
+ The converted Point XML object.
+ """
+ return Geometries.Point(
+ x=point.x, y=point.y, label=point.label, color=rgb_to_hex(*point.color) if point.color else None
+ )
+
+
+def create_xml_box(box: Box) -> BoxType:
+ """
+ Convert a Box object to a BoxType XML object.
+
+ Parameters
+ ----------
+ box : Box
+ The Box object to convert.
+
+ Returns
+ -------
+ BoxType
+ The converted Box XML object.
+ """
+ x_min, y_min = box.coordinates
+ width, height = box.size
+ x_max = x_min + width
+ y_max = y_min + height
+ return BoxType(
+ x_min=x_min,
+ y_min=y_min,
+ x_max=x_max,
+ y_max=y_max,
+ label=box.label,
+ color=rgb_to_hex(*box.color) if box.color else None,
+ )
+
+
+def create_xml_geometries(collection: GeometryCollection) -> Geometries:
+ """
+ Convert a GeometryCollection to Geometries XML object.
+
+ Parameters
+ ----------
+ collection : GeometryCollection
+ The GeometryCollection to convert.
+
+ Returns
+ -------
+ Geometries
+ The converted Geometries XML object.
+ """
+ polygons = [create_xml_polygon(polygon, order=idx) for idx, polygon in enumerate(collection.polygons)]
+ points = [create_xml_point(point) for point in collection.points]
+ boxes = [create_xml_box(box) for box in collection.boxes]
+
+ return Geometries(polygon=polygons, multi_polygon=[], box=boxes, point=points)
+
+
+def create_xml_rois(collection: GeometryCollection) -> RegionsOfInterest:
+ """
+ Convert a GeometryCollection to RegionsOfInterest XML object, distinguishing between polygons and boxes.
+
+ Parameters
+ ----------
+ collection : GeometryCollection
+ The GeometryCollection to convert.
+
+ Returns
+ -------
+ RegionsOfInterest
+ The converted RegionsOfInterest XML object, including both polygons and boxes.
+ """
+ polygons = []
+ boxes = []
+
+ for idx, polygon in enumerate(collection.rois):
+ if is_box(polygon):
+ boxes.append(create_xml_box_from_polygon(polygon))
+ else:
+ polygons.append(create_xml_roi_polygon(polygon, order=idx))
+
+ return RegionsOfInterest(
+ polygon=polygons, box=boxes, multi_polygon=[] # Ensure that RegionsOfInterest schema includes 'box'
+ )
+
+
+def parse_dlup_xml_polygon(
+ polygons: list[Any], order: Optional[int] = None, label: Optional[str] = None, index: Optional[int] = None
+) -> list[tuple[Polygon, int]]:
+ output: list[tuple[Polygon, int]] = []
+ for curr_polygon in polygons:
+ if not curr_polygon.exterior:
+ raise ValueError("Polygon does not have an exterior.")
+ exterior = [(point.x, point.y) for point in curr_polygon.exterior.point]
+ if curr_polygon.interiors:
+ interiors = [
+ [(point.x, point.y) for point in interior.point] for interior in curr_polygon.interiors.interior
+ ]
+ else:
+ interiors = []
+
+ label = label if label else curr_polygon.label
+
+ polygon = Polygon(
+ exterior,
+ interiors,
+ )
+
+ order = 0
+ if hasattr(curr_polygon, "order"):
+ if curr_polygon.order is not None:
+ order = curr_polygon.order
+ assert isinstance(order, int)
+
+ # We use the given values if they are set, otherwise we take them from the properties
+ if index is not None:
+ polygon.index = index
+ elif hasattr(curr_polygon, "index") and curr_polygon.index is not None:
+ polygon.index = curr_polygon.index
+
+ if label is not None:
+ polygon.label = label
+ elif hasattr(curr_polygon, "label"):
+ polygon.label = curr_polygon.label
+
+ if hasattr(curr_polygon, "color"):
+ polygon.color = hex_to_rgb(curr_polygon.color)
+
+ output.append((polygon, order))
+ return output
+
+
+def parse_dlup_xml_roi_box(box: RegionBoxType) -> tuple[Box, int]:
+ # mypy struggles here
+ assert isinstance(box.x_min, float)
+ assert isinstance(box.y_min, float)
+ assert isinstance(box.x_max, float)
+ assert isinstance(box.y_max, float)
+
+ output_box = Box((box.x_min, box.y_min), (box.x_max - box.x_min, box.y_max - box.y_min))
+
+ if box.label:
+ output_box.label = box.label
+ if box.order:
+ order = box.order
+ else:
+ order = 0
+
+ return (output_box, order)
diff --git a/dlup/utils/imports.py b/dlup/utils/imports.py
index 151a6e66..3eb24e4d 100644
--- a/dlup/utils/imports.py
+++ b/dlup/utils/imports.py
@@ -23,3 +23,4 @@ def _module_available(module_path: str) -> bool:
PYTORCH_AVAILABLE = _module_available("pytorch")
PYHALOXML_AVAILABLE = _module_available("pyhaloxml")
DARWIN_SDK_AVAILABLE = _module_available("darwin")
+SHAPELY_AVAILABLE = _module_available("shapely")
diff --git a/dlup/utils/schemas/dlup_schema_v1.0.xsd b/dlup/utils/schemas/dlup_schema_v1.0.xsd
new file mode 100644
index 00000000..df3f2163
--- /dev/null
+++ b/dlup/utils/schemas/dlup_schema_v1.0.xsd
@@ -0,0 +1,244 @@
+
+
+
+
+
+
+
+
+
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+
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+
+
+
+
diff --git a/dlup/utils/schemas/generated/__init__.py b/dlup/utils/schemas/generated/__init__.py
new file mode 100644
index 00000000..7616cffa
--- /dev/null
+++ b/dlup/utils/schemas/generated/__init__.py
@@ -0,0 +1,35 @@
+from dlup.utils.schemas.generated.dlup_schema_v1_0 import (
+ BasePolygonType,
+ BoundingBoxType,
+ BoxType,
+ DlupAnnotations,
+ Geometries,
+ Metadata,
+ MultiPolygonType,
+ RectangleType,
+ RegionBoxType,
+ RegionMultiPolygonType,
+ RegionPolygonType,
+ RegionsOfInterest,
+ StandalonePolygonType,
+ Tag,
+ Tags,
+)
+
+__all__ = [
+ "BasePolygonType",
+ "BoundingBoxType",
+ "BoxType",
+ "DlupAnnotations",
+ "Geometries",
+ "Metadata",
+ "MultiPolygonType",
+ "RectangleType",
+ "RegionBoxType",
+ "RegionMultiPolygonType",
+ "RegionPolygonType",
+ "RegionsOfInterest",
+ "StandalonePolygonType",
+ "Tag",
+ "Tags",
+]
diff --git a/dlup/utils/schemas/generated/dlup_schema_v1_0.py b/dlup/utils/schemas/generated/dlup_schema_v1_0.py
new file mode 100644
index 00000000..8b1bd018
--- /dev/null
+++ b/dlup/utils/schemas/generated/dlup_schema_v1_0.py
@@ -0,0 +1,629 @@
+from dataclasses import dataclass, field
+from typing import List, Optional
+
+from xsdata.models.datatype import XmlDate
+
+
+@dataclass
+class BasePolygonType:
+ exterior: Optional["BasePolygonType.Exterior"] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "name": "Exterior",
+ "type": "Element",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ interiors: Optional["BasePolygonType.Interiors"] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "name": "Interiors",
+ "type": "Element",
+ },
+ )
+
+ @dataclass
+ class Exterior:
+ point: List["BasePolygonType.Exterior.Point"] = field(
+ default_factory=list,
+ metadata={
+ "name": "Point",
+ "type": "Element",
+ "min_occurs": 1,
+ },
+ )
+
+ @dataclass
+ class Point:
+ x: Optional[float] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ y: Optional[float] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+
+ @dataclass
+ class Interiors:
+ interior: List["BasePolygonType.Interiors.Interior"] = field(
+ default_factory=list,
+ metadata={
+ "name": "Interior",
+ "type": "Element",
+ "min_occurs": 1,
+ },
+ )
+
+ @dataclass
+ class Interior:
+ point: List["BasePolygonType.Interiors.Interior.Point"] = field(
+ default_factory=list,
+ metadata={
+ "name": "Point",
+ "type": "Element",
+ "min_occurs": 1,
+ },
+ )
+
+ @dataclass
+ class Point:
+ x: Optional[float] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ y: Optional[float] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+
+
+@dataclass
+class Metadata:
+ image_id: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "name": "ImageID",
+ "type": "Element",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ description: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "name": "Description",
+ "type": "Element",
+ },
+ )
+ version: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "name": "Version",
+ "type": "Element",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ authors: Optional["Metadata.Authors"] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "name": "Authors",
+ "type": "Element",
+ },
+ )
+ date_created: Optional[XmlDate] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "name": "DateCreated",
+ "type": "Element",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ software: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "name": "Software",
+ "type": "Element",
+ "required": True,
+ },
+ )
+
+ @dataclass
+ class Authors:
+ author: List[str] = field(
+ default_factory=list,
+ metadata={
+ "name": "Author",
+ "type": "Element",
+ "min_occurs": 1,
+ },
+ )
+
+
+@dataclass
+class RectangleType:
+ x_min: Optional[float] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "name": "xMin",
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ y_min: Optional[float] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "name": "yMin",
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ x_max: Optional[float] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "name": "xMax",
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ y_max: Optional[float] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "name": "yMax",
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+
+
+@dataclass
+class Tag:
+ attribute: List["Tag.Attribute"] = field(
+ default_factory=list,
+ metadata={
+ "name": "Attribute",
+ "type": "Element",
+ },
+ )
+ text: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "name": "Text",
+ "type": "Element",
+ },
+ )
+ label: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ color: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "pattern": r"#[0-9a-fA-F]{6}",
+ },
+ )
+
+ @dataclass
+ class Attribute:
+ value: str = field(
+ default="",
+ metadata={
+ "required": True,
+ },
+ )
+ color: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "pattern": r"#[0-9a-fA-F]{6}",
+ },
+ )
+
+
+@dataclass
+class BoundingBoxType(RectangleType):
+ label: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ },
+ )
+ color: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "pattern": r"#[0-9a-fA-F]{6}",
+ },
+ )
+ index: Optional[int] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ },
+ )
+
+
+@dataclass
+class BoxType(RectangleType):
+ label: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ color: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "pattern": r"#[0-9a-fA-F]{6}",
+ },
+ )
+
+
+@dataclass
+class MultiPolygonType:
+ polygon: List[BasePolygonType] = field(
+ default_factory=list,
+ metadata={
+ "name": "Polygon",
+ "type": "Element",
+ "min_occurs": 1,
+ },
+ )
+ label: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ color: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "pattern": r"#[0-9a-fA-F]{6}",
+ },
+ )
+ index: Optional[int] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ },
+ )
+ order: Optional[int] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+
+
+@dataclass
+class RegionBoxType(RectangleType):
+ label: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ index: Optional[int] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ },
+ )
+ order: Optional[int] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+
+
+@dataclass
+class RegionMultiPolygonType:
+ polygon: List[BasePolygonType] = field(
+ default_factory=list,
+ metadata={
+ "name": "Polygon",
+ "type": "Element",
+ "min_occurs": 1,
+ },
+ )
+ label: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ index: Optional[int] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ },
+ )
+ order: Optional[int] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+
+
+@dataclass
+class RegionPolygonType(BasePolygonType):
+ label: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ index: Optional[int] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ },
+ )
+ order: Optional[int] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+
+
+@dataclass
+class StandalonePolygonType(BasePolygonType):
+ label: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ color: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "pattern": r"#[0-9a-fA-F]{6}",
+ },
+ )
+ index: Optional[int] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ },
+ )
+ order: Optional[int] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+
+
+@dataclass
+class Tags:
+ tag: List[Tag] = field(
+ default_factory=list,
+ metadata={
+ "name": "Tag",
+ "type": "Element",
+ "min_occurs": 1,
+ },
+ )
+
+
+@dataclass
+class Geometries:
+ polygon: List[StandalonePolygonType] = field(
+ default_factory=list,
+ metadata={
+ "name": "Polygon",
+ "type": "Element",
+ },
+ )
+ multi_polygon: List[MultiPolygonType] = field(
+ default_factory=list,
+ metadata={
+ "name": "MultiPolygon",
+ "type": "Element",
+ },
+ )
+ box: List[BoxType] = field(
+ default_factory=list,
+ metadata={
+ "name": "Box",
+ "type": "Element",
+ },
+ )
+ bounding_box: Optional[BoundingBoxType] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "name": "BoundingBox",
+ "type": "Element",
+ },
+ )
+ point: List["Geometries.Point"] = field(
+ default_factory=list,
+ metadata={
+ "name": "Point",
+ "type": "Element",
+ },
+ )
+ multi_point: List["Geometries.MultiPoint"] = field(
+ default_factory=list,
+ metadata={
+ "name": "MultiPoint",
+ "type": "Element",
+ },
+ )
+
+ @dataclass
+ class Point:
+ x: Optional[float] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ y: Optional[float] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ label: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ color: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "pattern": r"#[0-9a-fA-F]{6}",
+ },
+ )
+
+ @dataclass
+ class MultiPoint:
+ point: List["Geometries.MultiPoint.Point"] = field(
+ default_factory=list,
+ metadata={
+ "name": "Point",
+ "type": "Element",
+ "min_occurs": 1,
+ },
+ )
+ label: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ color: Optional[str] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "pattern": r"#[0-9a-fA-F]{6}",
+ },
+ )
+ index: Optional[int] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ },
+ )
+
+ @dataclass
+ class Point:
+ x: Optional[float] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ y: Optional[float] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ "required": True,
+ },
+ )
+
+
+@dataclass
+class RegionsOfInterest:
+ polygon: List[RegionPolygonType] = field(
+ default_factory=list,
+ metadata={
+ "name": "Polygon",
+ "type": "Element",
+ },
+ )
+ multi_polygon: List[RegionMultiPolygonType] = field(
+ default_factory=list,
+ metadata={
+ "name": "MultiPolygon",
+ "type": "Element",
+ },
+ )
+ box: List[RegionBoxType] = field(
+ default_factory=list,
+ metadata={
+ "name": "Box",
+ "type": "Element",
+ },
+ )
+
+
+@dataclass
+class DlupAnnotations:
+ metadata: Optional[Metadata] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "name": "Metadata",
+ "type": "Element",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ tags: Optional[Tags] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "name": "Tags",
+ "type": "Element",
+ },
+ )
+ geometries: Optional[Geometries] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "name": "Geometries",
+ "type": "Element",
+ "required": True,
+ },
+ )
+ regions_of_interest: Optional[RegionsOfInterest] = field(
+ default=None,
+ metadata={
+ "name": "RegionsOfInterest",
+ "type": "Element",
+ },
+ )
+ version: str = field(
+ init=False,
+ default="1.0",
+ metadata={
+ "type": "Attribute",
+ },
+ )
diff --git a/examples/annotations_to_mask.py b/examples/annotations_to_mask.py
new file mode 100644
index 00000000..c8c8f35d
--- /dev/null
+++ b/examples/annotations_to_mask.py
@@ -0,0 +1,26 @@
+# Copyright (c) dlup contributors
+"""This code provides an example of how to convert annotations to a mask."""
+from pathlib import Path
+
+import PIL.Image
+
+from dlup.annotations_experimental import SlideAnnotations
+
+
+def convert_annotations_to_mask() -> None:
+ scaling = 0.02
+ annotations = SlideAnnotations.from_dlup_xml(Path(__file__).parent / "files" / "dlup_annotation_test.xml")
+
+ bbox = annotations.bounding_box_at_scaling(scaling)
+
+ region = annotations.read_region((0, 0), scaling, bbox[1])
+ LUT = annotations.color_lut
+
+ bbox = annotations.bounding_box_at_scaling(scaling)
+
+ curr_mask = region.polygons.to_mask().numpy()
+ print(curr_mask.shape)
+ PIL.Image.fromarray(LUT[curr_mask]).save("output.png")
+
+
+convert_annotations_to_mask()
diff --git a/examples/files/dlup_annotation_test.xml b/examples/files/dlup_annotation_test.xml
new file mode 100644
index 00000000..00972a0a
--- /dev/null
+++ b/examples/files/dlup_annotation_test.xml
@@ -0,0 +1,113062 @@
+
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+ 2024-09-02
+ dlup 0.7.0
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+ Optimal staining
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+
diff --git a/meson.build b/meson.build
index da3db1b8..da01a7cc 100644
--- a/meson.build
+++ b/meson.build
@@ -1,101 +1,24 @@
project('dlup', 'cpp', 'cython',
- version : '0.7.0',
- default_options : ['warning_level=3', 'cpp_std=c++17'])
+ version : '0.7.0',
+ default_options : ['buildtype=release', 'warning_level=3', 'cpp_std=c++20'])
+ninja = find_program('ninja', required : true)
py_mod = import('python')
py = py_mod.find_installation(pure: false)
py_dep = py.dependency()
-libtiff_dep = dependency('libtiff-4', required : false)
-if not libtiff_dep.found()
- libtiff_dep = dependency('tiff', required : false)
-endif
-if not libtiff_dep.found()
- libtiff_dep = cc.find_library('tiff', required : false)
-endif
-if not libtiff_dep.found()
- error('libtiff not found. Please install libtiff development files.')
-endif
+# Base compiler and linker arguments
+cpp_args = ['-O3', '-march=native', '-ffast-math', '-funroll-loops', '-flto', '-pipe', '-fomit-frame-pointer']
+link_args = ['-flto']
-# Check for ZSTD library
-zstd_dep = dependency('libzstd', required : false)
-have_zstd = zstd_dep.found()
-if have_zstd
- message('ZSTD support enabled')
-else
- message('ZSTD support disabled')
-endif
+# Unity build option
+unity_build = true
-# Capture the output of the run_command and convert to relative paths
-numpy_include = run_command(py, ['-c', '''
-import os
-import numpy
-print(os.path.relpath(numpy.get_include(), os.getcwd()))
-'''], check: true).stdout().strip()
-pybind11_include = run_command(py, ['-c', '''
-import os
-import pybind11
-print(os.path.relpath(pybind11.get_include(), os.getcwd()))
-'''], check: true).stdout().strip()
+subdir('third_party')
+subdir('src')
+subdir('dlup')
-# Use the relative paths
-incdir_numpy = include_directories(numpy_include)
-incdir_pybind11 = include_directories(pybind11_include)
-
-# Check if the CODECOV_CI environment variable is set to 'true'
-codecov_ci = run_command('sh', ['-c', '''
-if [ "$CODECOV_CI" = "true" ]; then
- echo "true"
-else
- echo "false"
-fi
-'''], check: true).stdout().strip()
-
-# Conditionally set install_dir based on the CODECOV_CI variable
-if codecov_ci == 'true'
- install_dir = run_command('sh', ['-c', '''
- if [ -z "$PYTHONPATH" ]; then
- python -c "import sysconfig; print(sysconfig.get_path('purelib'))"
- else
- echo $PYTHONPATH
- fi
- '''], check: true).stdout().strip()
-
- # Ensure the install_dir is not empty
- if install_dir == ''
- error('Could not determine install_dir from PYTHONPATH or sysconfig.get_path().')
- endif
-else
- install_dir = py.get_install_dir(pure: false)
-endif
-
-message('Installing to: ' + install_dir)
-install_subdir('dlup', install_dir : install_dir)
-
-_background = py.extension_module('_background',
- 'dlup/_background.pyx',
- include_directories : [incdir_numpy],
- install : true,
- install_dir : install_dir / 'dlup',
- cpp_args : ['-O3', '-march=native', '-ffast-math'])
-
-# Define the base dependencies and compiler arguments
-base_deps = [libtiff_dep]
-base_cpp_args = ['-std=c++17', '-O3', '-march=native', '-ffast-math']
-
-# Add ZSTD support if available
-if have_zstd
- base_deps += [zstd_dep]
- base_cpp_args += ['-DHAVE_ZSTD']
-endif
-
-# pybind11 extension
-_libtiff_tiff_writer = py.extension_module('_libtiff_tiff_writer',
- 'src/libtiff_tiff_writer.cpp',
- include_directories : [incdir_pybind11],
- install : true,
- install_dir : install_dir / 'dlup',
- cpp_args : base_cpp_args,
- dependencies : base_deps)
+# Include subdirectories for building
+install_subdir('dlup', install_dir : py.get_install_dir())
diff --git a/pyproject.toml b/pyproject.toml
index e48d8941..b20e483e 100644
--- a/pyproject.toml
+++ b/pyproject.toml
@@ -43,6 +43,7 @@ dependencies = [
"shapely>=2.0.4",
"packaging>=24.0",
"pybind11>=2.8.0",
+ "xsdata>=24.7",
]
[project.optional-dependencies]
@@ -75,8 +76,11 @@ package = 'dlup'
"Build" = [
".spin/cmds.py:build",
".spin/cmds.py:test",
+ ".spin/cmds.py:coverage",
".spin/cmds.py:mypy",
".spin/cmds.py:lint",
+ ".spin/cmds.py:format",
+ ".spin/cmds.py:precommit",
]
"Environments" = [
"spin.cmds.meson.run",
@@ -112,6 +116,12 @@ exclude = '''
profile = "black"
line_length = 120
+[tool.pylint]
+disable = [
+ "possibly-used-before-assignment",
+ "import-error",
+]
+
[tool.pylint.format]
max-line-length = "120"
@@ -127,3 +137,10 @@ max-line-length = 120
[tool.pytest.ini_options]
addopts = "--ignore=libvips"
+
+[tool.coverage.run]
+branch = true
+parallel = false # To see if there are threading issues
+
+[tool.coverage.html]
+directory = "htmlcov"
diff --git a/src/geometry.cpp b/src/geometry.cpp
new file mode 100644
index 00000000..9749847b
--- /dev/null
+++ b/src/geometry.cpp
@@ -0,0 +1,41 @@
+#include
+#include
+#include
+
+#include "geometry/base.h"
+#include "geometry/box.h"
+#include "geometry/collection.h"
+#include "geometry/exceptions.h"
+#include "geometry/factory.h"
+#include "geometry/lazy_array.h"
+#include "geometry/point.h"
+#include "geometry/polygon.h"
+#include "geometry/region.h"
+namespace py = pybind11;
+
+template class FactoryManager;
+template class FactoryManager;
+template class FactoryManager;
+
+PYBIND11_MODULE(_geometry, m) {
+ declare_base_geometry(m);
+ declare_polygon(m);
+ declare_box(m);
+ declare_point(m);
+
+ m.def("set_polygon_factory", &FactoryManager::setFactory, "Set the factory function for Polygons");
+ m.def("set_box_factory", &FactoryManager::setFactory, "Set the factory function for Boxes");
+ m.def("set_point_factory", &FactoryManager::setFactory, "Set the factory function for Points");
+
+ declare_pybind_collection(m);
+ declare_lazy_array(m, "LazyArrayInt");
+ declare_pybind_polygon_collection(m);
+ declare_pybind_region(m);
+
+ py::register_exception(m, "GeometryError");
+ py::register_exception(m, "GeometryIntersectionError");
+ py::register_exception(m, "GeometryTransformationError");
+ py::register_exception(m, "GeometryFactoryFunctionError");
+ py::register_exception(m, "GeometryNotFoundError");
+ py::register_exception(m, "GeometryCoordinatesError");
+}
diff --git a/src/geometry/base.h b/src/geometry/base.h
new file mode 100644
index 00000000..79b85e47
--- /dev/null
+++ b/src/geometry/base.h
@@ -0,0 +1,65 @@
+#ifndef DLUP_GEOMETRY_BASE_H
+#define DLUP_GEOMETRY_BASE_H
+#pragma once
+
+#include
+#include
+#include
+#include
+#include
+#include
+#include
+#include
+#include
+
+namespace bg = boost::geometry;
+namespace py = pybind11;
+
+using BoostPoint = bg::model::d2::point_xy;
+using BoostPolygon = bg::model::polygon;
+using BoostRing = bg::model::ring;
+
+class BaseGeometry {
+ public:
+ virtual ~BaseGeometry() = default;
+ std::unordered_map parameters_;
+
+ virtual void setField(const std::string &name, py::object value) { parameters_[name] = value; }
+
+ std::optional getField(const std::string &name) const {
+ if (auto it = parameters_.find(name); it != parameters_.end()) {
+ return it->second;
+ }
+ return std::nullopt;
+ }
+
+ auto getFields() const {
+ std::vector field_names_;
+ field_names_.reserve(parameters_.size());
+ std::transform(parameters_.begin(), parameters_.end(), std::back_inserter(field_names_),
+ [](const auto ¶m) { return param.first; });
+ return field_names_;
+ }
+
+ std::uintptr_t getPointerId() const { return reinterpret_cast(this); }
+ virtual std::string toWkt() const = 0; // Force derived classes to provide the WKT
+
+ template
+ std::string convertToWkt(const GeometryType &geometry) const {
+ std::stringstream ss;
+ ss << boost::geometry::wkt(geometry);
+ return ss.str();
+ }
+
+ protected:
+};
+
+inline void declare_base_geometry(py::module &m) {
+ py::class_>(m, "BaseGeometry")
+ .def("set_field", &BaseGeometry::setField)
+ .def("get_field", &BaseGeometry::getField)
+ .def_property_readonly("fields", &BaseGeometry::getFields)
+ .def_property_readonly("pointer_id", &BaseGeometry::getPointerId);
+}
+
+#endif // DLUP_GEOMETRY_BASE_H
diff --git a/src/geometry/box.h b/src/geometry/box.h
new file mode 100644
index 00000000..889afa9d
--- /dev/null
+++ b/src/geometry/box.h
@@ -0,0 +1,105 @@
+#ifndef DLUP_GEOMETRY_BOX_H
+#define DLUP_GEOMETRY_BOX_H
+#pragma once
+
+#include "exceptions.h"
+#include "factory.h"
+#include "polygon.h"
+#include "utilities.h"
+#include
+#include
+
+namespace bg = boost::geometry;
+
+using BoostPoint = bg::model::d2::point_xy;
+using BoostBox = bg::model::box;
+
+class Box : public BaseGeometry {
+ public:
+ ~Box() override = default;
+ std::shared_ptr box_;
+
+ Box() : box_(std::make_shared()) {}
+ Box(const BoostBox &p) : box_(std::make_shared(p)) {}
+ Box(std::shared_ptr p) : box_(p) {}
+
+ // TODO: This create a list, not a tuple.
+ Box(const std::array &coordinates, const std::array &size)
+ : box_(std::make_shared()) {
+ setBoxParameters(std::move(coordinates), std::move(size));
+ }
+
+ void setBoxParameters(const std::array &coordinates, const std::array &size) {
+ bg::set(*box_, coordinates[0]);
+ bg::set(*box_, coordinates[1]);
+ bg::set(*box_, coordinates[0] + size[0]);
+ bg::set(*box_, coordinates[1] + size[1]);
+ }
+
+ inline std::array getCoordinates() const {
+ return {bg::get(*box_), bg::get(*box_)};
+ }
+
+ inline std::array getSize() const {
+ auto x1 = bg::get(*box_);
+ auto y1 = bg::get(*box_);
+ auto x2 = bg::get(*box_);
+ auto y2 = bg::get(*box_);
+
+ return {x2 - x1, y2 - y1};
+ }
+
+ inline double getArea() const {
+ std::array size = getSize();
+ return size[0] * size[1];
+ }
+ std::shared_ptr asPolygon() const {
+ BoostPolygon poly;
+ bg::convert(*box_, poly);
+ std::shared_ptr polygon = std::make_shared(poly);
+ for (const auto ¶m : parameters_) {
+ polygon->setField(param.first, param.second);
+ }
+
+ return polygon;
+ }
+
+ std::vector> getExterior() const { return asPolygon()->getExterior(); }
+
+ inline py::object asPolygonPyObject() const { return FactoryManager::callFactoryFunction(asPolygon()); }
+
+ void scale(double scaling) { utilities::AffineTransform(*box_, {0.0, 0.0}, scaling); }
+
+ // Factory function for creating boxes from Python
+ static std::shared_ptr create(std::array coordinates, std::array size) {
+ return std::make_shared(coordinates, size);
+ }
+ std::string toWkt() const override { return convertToWkt(*box_); }
+};
+
+inline void declare_box(py::module &m) {
+ py::class_>(m, "Box")
+ .def(py::init<>())
+ .def(py::init())
+ .def(py::init &, const std::array &>())
+ .def(py::init([](const std::shared_ptr &p) {
+ // Share the same C++ object, not creating a new one
+ return p;
+ }))
+ .def(py::init([](const Box &other) {
+ // Explicitly copy parameters when copying the Box
+ auto newBox = std::make_shared(*other.box_);
+ newBox->parameters_ = other.parameters_; // Copy the parameters
+ return newBox;
+ }))
+ .def("as_polygon", &Box::asPolygonPyObject, "Convert the box to a polygon")
+ .def("scale", &Box::scale, py::arg("scaling"), "Scale the box in-place by a factor")
+
+ .def_property_readonly("coordinates", &Box::getCoordinates,
+ "Get the top-left coordinates of the box as an (x, y) tuple")
+ .def_property_readonly("size", &Box::getSize, "Get the size of the box as an (h, w) tuple")
+ .def_property_readonly("area", &Box::getArea)
+ .def_property_readonly("wkt", &Box::toWkt, "Get the WKT representation of the box");
+}
+
+#endif // DLUP_GEOMETRY_BOX_H
\ No newline at end of file
diff --git a/src/geometry/collection.h b/src/geometry/collection.h
new file mode 100644
index 00000000..8870c14d
--- /dev/null
+++ b/src/geometry/collection.h
@@ -0,0 +1,524 @@
+#ifndef DLUP_GEOMETRY_COLLECTION_H
+#define DLUP_GEOMETRY_COLLECTION_H
+#pragma once
+
+#include
+#include
+#include
+#include
+#include
+#include
+
+#include "../opencv.h"
+#include "base.h"
+#include "box.h"
+#include "exceptions.h"
+#include "factory.h"
+#include "point.h"
+#include "polygon.h"
+#include "region.h"
+#include "rtree.h"
+#include "utilities.h"
+#include
+#include
+#include
+#include
+#include
+#include
+#include
+#include
+
+namespace bg = boost::geometry;
+namespace bgi = boost::geometry::index;
+namespace py = pybind11;
+
+using BoostPoint = bg::model::d2::point_xy;
+using BoostPolygon = bg::model::polygon;
+using BoostBox = bg::model::box;
+using BoostRing = bg::model::ring;
+using BoostLineString = bg::model::linestring;
+using BoostMultiPolygon = bg::model::multi_polygon;
+
+namespace py = pybind11;
+
+class GeometryCollection; // Forward declaration of GeometryCollection
+
+class RTreeWrapper : public RTreeBase {
+ public:
+ explicit RTreeWrapper(GeometryCollection *geometryCollection) : geometryCollection(geometryCollection) {}
+
+ void rebuild() override;
+
+ private:
+ GeometryCollection *geometryCollection; // Pointer to GeometryCollection
+};
+
+class GeometryCollection {
+ public:
+ GeometryCollection();
+ // Whatever any LLM says this has to be a shared pointer as we share it with the python interpreter
+ using PolygonPtr = std::shared_ptr;
+ using PointPtr = std::shared_ptr;
+ using BoxPtr = std::shared_ptr;
+
+ void addPolygon(const PolygonPtr &p);
+ void addRoi(const PolygonPtr &p);
+ void addPoint(const PointPtr &p);
+ void addBox(const BoxPtr &p);
+
+ py::list getPolygons();
+ py::list getRois();
+ py::list getPoints();
+ py::list getBoxes();
+ std::pair, std::pair> computeBoundingBox() const;
+ void sortPolygons(const py::function &keyFunc, bool reverse);
+
+ void removePolygon(const PolygonPtr &p);
+ void removePolygon(size_t index);
+ void removeRoi(const PolygonPtr &p);
+ void removeRoi(size_t index);
+ void removePoint(const PointPtr &p);
+ void removePoint(size_t index);
+ void removeBox(const BoxPtr &p);
+ void removeBox(size_t index);
+
+ void scale(double scaling);
+ void setOffset(std::pair offset);
+ void rebuildRTree() { rtree_wrapper_.rebuild(); }
+ void simplifyPolygons(double tolerance) {
+ std::lock_guard lock(collection_mutex_);
+ for (auto &polygon : polygons_) {
+ polygon->simplifyPolygon(tolerance);
+ }
+ }
+
+ int size() const { return polygons_.size() + rois_.size() + points_.size() + boxes_.size(); }
+
+ std::uintptr_t getPointerId() const { return reinterpret_cast(this); }
+
+ bool isRTreeInvalidated() const { return rtree_wrapper_.isInvalidated(); }
+
+ AnnotationRegion readRegion(const std::pair &coordinates, double scaling,
+ const std::pair &size);
+
+ // TODO: Rethink the need for this function.
+ void reindexPolygons(const std::map &indexMap);
+
+ private:
+ friend class RTreeWrapper;
+ std::vector polygons_;
+ std::vector rois_;
+ std::vector points_;
+ std::vector boxes_;
+ RTreeWrapper rtree_wrapper_;
+ mutable std::mutex collection_mutex_;
+};
+
+GeometryCollection::GeometryCollection() : rtree_wrapper_(this) {}
+
+std::pair, std::pair> GeometryCollection::computeBoundingBox() const {
+ std::lock_guard lock(collection_mutex_);
+ BoostBox overall_bounding_box_;
+ bool is_first_ = true;
+
+ // Iterate over all polygons and compute their bounding boxes
+ for (const auto &polygon : polygons_) {
+ BoostBox polygon_box;
+ bg::envelope(*(polygon->polygon_), polygon_box);
+
+ if (is_first_) {
+ overall_bounding_box_ = polygon_box;
+ is_first_ = false;
+ } else {
+ bg::expand(overall_bounding_box_, polygon_box);
+ }
+ }
+
+ // Iterate over the ROIs and compute their bounding boxes
+ for (const auto &roi : rois_) {
+ BoostBox roi_box;
+ bg::envelope(*(roi->polygon_), roi_box);
+
+ if (is_first_) {
+ overall_bounding_box_ = roi_box;
+ is_first_ = false;
+ } else {
+ bg::expand(overall_bounding_box_, roi_box);
+ }
+ }
+
+ // Iterate over all boxes and compute their bounding boxes
+ for (const auto &box : boxes_) {
+ if (is_first_) {
+ overall_bounding_box_ = *(box->box_);
+ is_first_ = false;
+ } else {
+ bg::expand(overall_bounding_box_, *(box->box_));
+ }
+ }
+
+ // Iterate over all points and compute their bounding boxes
+ for (const auto &point : points_) {
+ BoostBox point_box(*(point->point_), *(point->point_));
+
+ if (is_first_) {
+ overall_bounding_box_ = point_box;
+ is_first_ = false;
+ } else {
+ bg::expand(overall_bounding_box_, point_box);
+ }
+ }
+
+ // Extract min and max points
+ const auto &min_corner = overall_bounding_box_.min_corner();
+ const auto &max_corner = overall_bounding_box_.max_corner();
+
+ double min_x = bg::get<0>(min_corner);
+ double min_y = bg::get<1>(min_corner);
+ double max_x = bg::get<0>(max_corner);
+ double max_y = bg::get<1>(max_corner);
+
+ double width = max_x - min_x;
+ double height = max_y - min_y;
+
+ return std::make_pair(std::make_pair(min_x, min_y), std::make_pair(width, height));
+}
+
+void GeometryCollection::reindexPolygons(const std::map &indexMap) {
+ std::lock_guard lock(collection_mutex_);
+ for (auto &polygon : polygons_) {
+ std::optional label_opt = polygon->getField("label");
+
+ if (label_opt.has_value()) {
+ std::string label = label_opt->cast();
+ auto it = indexMap.find(label);
+ if (it != indexMap.end()) {
+ polygon->setField("index", py::int_(it->second));
+ } else {
+ throw std::invalid_argument("Label '" + label + "' not found in indexMap");
+ }
+ } else {
+ throw std::invalid_argument("Polygon does not have a value for the 'label' field");
+ }
+ }
+}
+
+void RTreeWrapper::rebuild() {
+ // Mutex is handled in the wrapper
+ clear(); // Clear the existing R-tree
+
+ // Rebuild the tree using polygons, boxes, and points from GeometryCollection
+
+ // First insert polygons
+ const auto &polygons = geometryCollection->polygons_;
+ for (size_t i = 0; i < polygons.size(); ++i) {
+ BoostBox box;
+ bg::envelope(*(polygons[i]->polygon_), box);
+ insert(box, i);
+ }
+
+ // Next insert ROIs
+ const auto &rois = geometryCollection->rois_;
+ for (size_t i = 0; i < rois.size(); ++i) {
+ BoostBox box;
+ bg::envelope(*(rois[i]->polygon_), box);
+ insert(box, polygons.size() + i);
+ }
+
+ // Next insert boxes
+ const auto &boxes = geometryCollection->boxes_;
+ for (size_t i = 0; i < boxes.size(); ++i) {
+ insert(*(boxes[i]->box_), polygons.size() + rois.size() + i);
+ }
+
+ // Finally, insert points
+ const auto &points = geometryCollection->points_;
+ for (size_t i = 0; i < points.size(); ++i) {
+ BoostBox box(*(points[i]->point_), *(points[i]->point_));
+ insert(box, polygons.size() + rois.size() + boxes.size() + i);
+ }
+
+ rtree_invalidated_ = false;
+}
+
+void GeometryCollection::addPolygon(const PolygonPtr &p) {
+ std::lock_guard lock(collection_mutex_);
+ polygons_.emplace_back(p);
+ rtree_wrapper_.invalidate();
+}
+
+void GeometryCollection::addRoi(const PolygonPtr &p) {
+ std::lock_guard lock(collection_mutex_);
+ rois_.emplace_back(p);
+ rtree_wrapper_.invalidate();
+}
+
+void GeometryCollection::addPoint(const PointPtr &p) {
+ std::lock_guard lock(collection_mutex_);
+ points_.emplace_back(p);
+ rtree_wrapper_.invalidate();
+}
+
+void GeometryCollection::addBox(const BoxPtr &p) {
+ std::lock_guard lock(collection_mutex_);
+ boxes_.emplace_back(p);
+ rtree_wrapper_.invalidate();
+}
+
+py::list GeometryCollection::getPolygons() {
+ std::lock_guard lock(collection_mutex_);
+ py::list py_polygons;
+ for (const auto &polygon : polygons_) {
+ py::object processed_polygon = FactoryManager::callFactoryFunction(polygon);
+ py_polygons.append(processed_polygon);
+ }
+ return py_polygons;
+}
+
+py::list GeometryCollection::getRois() {
+ std::lock_guard lock(collection_mutex_);
+ py::list py_rois;
+ for (const auto &roi : rois_) {
+ py::object processed_roi = FactoryManager::callFactoryFunction(roi);
+ py_rois.append(processed_roi);
+ }
+ return py_rois;
+}
+
+py::list GeometryCollection::getPoints() {
+ std::lock_guard lock(collection_mutex_);
+ py::list py_points;
+ for (const auto &point : points_) {
+ py_points.append(FactoryManager::callFactoryFunction(point));
+ }
+ return py_points;
+}
+
+py::list GeometryCollection::getBoxes() {
+ std::lock_guard lock(collection_mutex_);
+ py::list py_boxes;
+ for (const auto &box : boxes_) {
+ py_boxes.append(FactoryManager::callFactoryFunction(box));
+ }
+ return py_boxes;
+}
+
+void GeometryCollection::sortPolygons(const py::function &key_func, bool reverse) {
+ std::lock_guard lock(collection_mutex_);
+ std::sort(polygons_.begin(), polygons_.end(), [&key_func, reverse](const PolygonPtr &a, const PolygonPtr &b) {
+ py::object key_a = key_func(a);
+ py::object key_b = key_func(b);
+
+ if (py::isinstance(key_a) && py::isinstance(key_b)) {
+ return reverse ? (key_a.cast() > key_b.cast())
+ : (key_a.cast() < key_b.cast());
+ } else if (py::isinstance(key_a) && py::isinstance(key_b)) {
+ return reverse ? (key_a.cast() > key_b.cast()) : (key_a.cast() < key_b.cast());
+ } else if (py::isinstance(key_a) && py::isinstance(key_b)) {
+ return reverse ? (key_a.cast() > key_b.cast()) : (key_a.cast() < key_b.cast());
+ } else if (py::isinstance(key_a) && py::isinstance(key_b)) {
+ return false;
+ } else {
+ throw std::invalid_argument("Unsupported key type for sorting.");
+ }
+ });
+ rtree_wrapper_.invalidate();
+}
+
+void GeometryCollection::scale(double scaling) {
+ std::lock_guard lock(collection_mutex_);
+ for (auto &point : points_) {
+ point->scale(scaling);
+ }
+ for (auto &polygon : polygons_) {
+ polygon->scale(scaling);
+ }
+
+ for (auto &roi : rois_) {
+ roi->scale(scaling);
+ }
+
+ for (auto &box : boxes_) {
+ box->scale(scaling);
+ }
+ rtree_wrapper_.invalidate();
+}
+
+void GeometryCollection::setOffset(std::pair offset) {
+ std::lock_guard lock(collection_mutex_);
+ for (auto &point : points_) {
+ utilities::AffineTransform(*point->point_, {-offset.first, -offset.second}, 1.0);
+ }
+ for (auto &polygon : polygons_) {
+ utilities::AffineTransform(*polygon->polygon_, {-offset.first, -offset.second}, 1.0);
+ }
+ for (auto &roi : rois_) {
+ utilities::AffineTransform(*roi->polygon_, {-offset.first, -offset.second}, 1.0);
+ }
+ for (auto &box : boxes_) {
+ utilities::AffineTransform(*box->box_, {-offset.first, -offset.second}, 1.0);
+ }
+
+ rtree_wrapper_.invalidate();
+}
+
+void GeometryCollection::removePolygon(const PolygonPtr &p) {
+ std::lock_guard lock(collection_mutex_);
+ auto it = std::find(polygons_.begin(), polygons_.end(), p);
+ if (it != polygons_.end()) {
+ polygons_.erase(it);
+ rtree_wrapper_.invalidate();
+ } else {
+ throw GeometryNotFoundError("Polygon not found");
+ }
+}
+
+void GeometryCollection::removePolygon(size_t index) {
+ std::lock_guard lock(collection_mutex_);
+ if (index >= polygons_.size()) {
+ throw std::out_of_range("Polygon index out of range");
+ }
+
+ polygons_.erase(polygons_.begin() + index);
+ rtree_wrapper_.invalidate();
+}
+
+void GeometryCollection::removeRoi(const PolygonPtr &p) {
+ std::lock_guard lock(collection_mutex_);
+ auto it = std::find(rois_.begin(), rois_.end(), p);
+ if (it != rois_.end()) {
+ rois_.erase(it);
+ rtree_wrapper_.invalidate();
+ } else {
+ throw GeometryNotFoundError("ROI not found");
+ }
+}
+
+void GeometryCollection::removeRoi(size_t index) {
+ std::lock_guard lock(collection_mutex_);
+ if (index >= rois_.size()) {
+ throw std::out_of_range("ROI index out of range");
+ }
+
+ rois_.erase(rois_.begin() + index);
+ rtree_wrapper_.invalidate();
+}
+
+void GeometryCollection::removePoint(const PointPtr &p) {
+ std::lock_guard lock(collection_mutex_);
+ auto it = std::find(points_.begin(), points_.end(), p);
+ if (it != points_.end()) {
+ points_.erase(it);
+ rtree_wrapper_.invalidate();
+ } else {
+ throw GeometryNotFoundError("Point not found");
+ }
+}
+
+void GeometryCollection::removePoint(size_t index) {
+ std::lock_guard lock(collection_mutex_);
+ if (index >= points_.size()) {
+ throw std::out_of_range("Point index out of range");
+ }
+
+ points_.erase(points_.begin() + index);
+ rtree_wrapper_.invalidate();
+}
+
+AnnotationRegion GeometryCollection::readRegion(const std::pair &coordinates, double scaling,
+ const std::pair &size) {
+ return AnnotationRegion([=, this]() {
+ std::lock_guard lock(collection_mutex_);
+ if (rtree_wrapper_.isInvalidated()) {
+ rtree_wrapper_.rebuild();
+ }
+
+ BoostPoint top_left(coordinates.first / scaling, coordinates.second / scaling);
+ BoostPoint bottom_right((coordinates.first + size.first) / scaling, (coordinates.second + size.second) / scaling);
+ BoostBox query_box(top_left, bottom_right);
+
+ BoostPolygon intersection_polygon;
+ bg::convert(query_box, intersection_polygon);
+ std::vector> results;
+ rtree_wrapper_.query(bgi::intersects(query_box), std::back_inserter(results));
+
+ std::sort(results.begin(), results.end(), [](const auto &a, const auto &b) { return a.second < b.second; });
+
+ std::vector> intersected_polygons;
+ std::vector> intersected_rois;
+ std::vector> current_points;
+ std::vector> current_boxes;
+
+ for (const auto &result : results) {
+ size_t index = result.second;
+ if (index < polygons_.size()) {
+ auto &polygon = polygons_[index];
+ auto intersections = polygon->intersection(intersection_polygon);
+ for (const auto &intersected_polygon : intersections) {
+ utilities::AffineTransform(*intersected_polygon->polygon_, coordinates, scaling);
+ intersected_polygons.push_back(intersected_polygon);
+ }
+ } else if (index < polygons_.size() + boxes_.size()) {
+ auto &roi = rois_[index - polygons_.size()];
+ auto intersection = roi->intersection(intersection_polygon);
+ for (const auto &intersected_roi : intersection) {
+ utilities::AffineTransform(*intersected_roi->polygon_, coordinates, scaling);
+ intersected_rois.push_back(intersected_roi);
+ }
+ } else if (index < polygons_.size() + rois_.size() + boxes_.size()) {
+ auto &box = boxes_[index - polygons_.size() - rois_.size()];
+ auto transformed_box = std::make_shared(*box);
+ utilities::AffineTransform(*transformed_box->box_, coordinates, scaling);
+ current_boxes.push_back(transformed_box);
+ } else {
+ auto &point = points_[index - polygons_.size() - rois_.size() - boxes_.size()];
+ auto transformed_point = std::make_shared(*point);
+ utilities::AffineTransform(*transformed_point->point_, coordinates, scaling);
+ current_points.push_back(transformed_point);
+ }
+ }
+
+ return AnnotationRegion(std::move(intersected_polygons), std::move(intersected_rois), std::move(current_boxes),
+ std::move(current_points), std::make_tuple(size.first, size.second));
+ });
+}
+
+void declare_pybind_collection(py::module &m) {
+ py::class_>(m, "GeometryCollection")
+ .def(py::init<>())
+ .def("add_polygon", &GeometryCollection::addPolygon)
+ .def("add_roi", &GeometryCollection::addRoi)
+ .def("add_point", &GeometryCollection::addPoint)
+ .def("add_box", &GeometryCollection::addBox)
+
+ // Overload remove_polygon to handle both object and index
+ .def("remove_polygon", py::overload_cast &>(&GeometryCollection::removePolygon),
+ "Remove a polygon by passing the Polygon object")
+ .def("remove_polygon", py::overload_cast(&GeometryCollection::removePolygon),
+ "Remove a polygon by its index")
+ .def("remove_roi", py::overload_cast &>(&GeometryCollection::removeRoi),
+ "Remove an ROI by passing the ROI object")
+ .def("remove_roi", py::overload_cast(&GeometryCollection::removeRoi), "Remove an ROI by its index")
+ .def("reindex_polygons", &GeometryCollection::reindexPolygons)
+ .def("sort_polygons", &GeometryCollection::sortPolygons, "Sort polygons by a custom key function")
+ .def("simplify_polygons", &GeometryCollection::simplifyPolygons)
+ .def("size", &GeometryCollection::size)
+
+ // Overload remove_point to handle both object and index
+ .def("remove_point", py::overload_cast &>(&GeometryCollection::removePoint),
+ "Remove a point by passing the Point object")
+ .def("remove_point", py::overload_cast(&GeometryCollection::removePoint), "Remove a point by its index")
+ .def("read_region", &GeometryCollection::readRegion)
+ .def("rebuild_rtree", &GeometryCollection::rebuildRTree, "Rebuild the R-tree index manually")
+ .def("scale", &GeometryCollection::scale, "Scale all geometries by a factor")
+ .def("set_offset", &GeometryCollection::setOffset, "Set an offset for all geometries")
+ .def_property_readonly("rtree_invalidated", &GeometryCollection::isRTreeInvalidated)
+ .def_property_readonly("pointer_id", &GeometryCollection::getPointerId)
+ .def_property_readonly("bounding_box", &GeometryCollection::computeBoundingBox)
+ .def_property_readonly("polygons", &GeometryCollection::getPolygons)
+ .def_property_readonly("rois", &GeometryCollection::getRois)
+ .def_property_readonly("boxes", &GeometryCollection::getBoxes)
+ .def_property_readonly("points", &GeometryCollection::getPoints);
+}
+
+#endif // DLUP_GEOMETRY_COLLECTION_H
diff --git a/src/geometry/exceptions.h b/src/geometry/exceptions.h
new file mode 100644
index 00000000..41b2e814
--- /dev/null
+++ b/src/geometry/exceptions.h
@@ -0,0 +1,42 @@
+#ifndef DLUP_GEOMETRY_EXCEPTIONS_H
+#define DLUP_GEOMETRY_EXCEPTIONS_H
+
+#include
+#include
+
+class GeometryError : public std::runtime_error {
+ public:
+ explicit GeometryError(const std::string &message) : std::runtime_error(message) {}
+};
+
+class GeometryNotFoundError : public GeometryError {
+ public:
+ explicit GeometryNotFoundError(const std::string &message) : GeometryError(message) {}
+};
+
+class GeometryCoordinatesError : public GeometryError {
+ public:
+ explicit GeometryCoordinatesError(const std::string &message) : GeometryError(message) {}
+};
+
+class GeometryIntersectionError : public GeometryError {
+ public:
+ explicit GeometryIntersectionError(const std::string &message) : GeometryError(message) {}
+};
+
+class GeometryTransformationError : public GeometryError {
+ public:
+ explicit GeometryTransformationError(const std::string &message) : GeometryError(message) {}
+};
+
+class GeometryFactoryFunctionError : public GeometryError {
+ public:
+ explicit GeometryFactoryFunctionError(const std::string &message) : GeometryError(message) {}
+};
+
+class GeometryInvalidPolygonError : public GeometryError {
+ public:
+ explicit GeometryInvalidPolygonError(const std::string &message) : GeometryError(message) {}
+};
+
+#endif // DLUP_GEOMETRY_EXCEPTIONS_H
diff --git a/src/geometry/factory.h b/src/geometry/factory.h
new file mode 100644
index 00000000..50ec4c0d
--- /dev/null
+++ b/src/geometry/factory.h
@@ -0,0 +1,69 @@
+#ifndef DLUP_GEOMETRY_FACTORY_H
+#define DLUP_GEOMETRY_FACTORY_H
+#pragma once
+
+#include
+#include
+#include
+
+// FactoryGuard class definition
+class FactoryGuard {
+ public:
+ FactoryGuard(py::function &factory_ref, py::function new_factory)
+ : factory_ref_(factory_ref), original_factory_(factory_ref) {
+ factory_ref_ = new_factory;
+ }
+
+ ~FactoryGuard() { factory_ref_ = original_factory_; }
+
+ private:
+ py::function &factory_ref_;
+ py::function original_factory_;
+};
+
+// Template class to manage factory functions
+template
+class FactoryManager {
+ public:
+ static void setFactory(py::function factory) { factoryFunction() = std::move(factory); }
+
+ static py::object callFactoryFunction(const std::shared_ptr &object) {
+ return invokeFactoryFunction(factoryFunction(), object);
+ }
+
+ static FactoryGuard createFactoryGuard(py::function factory) { return FactoryGuard(factoryFunction(), factory); }
+
+ // New method to streamline setting factories and creating guards
+ template
+ static void setAndCreateFactoryGuard(py::function factory) {
+ setFactory(factory);
+ createFactoryGuard(factory);
+ }
+
+ private:
+ static py::function &factoryFunction() {
+ static py::function instance;
+ return instance;
+ }
+
+ static py::object invokeFactoryFunction(py::function factoryFunction, const std::shared_ptr &object) {
+ if (!factoryFunction || !PyCallable_Check(factoryFunction.ptr())) {
+ return py::cast(object);
+ }
+
+ try {
+ py::object result = factoryFunction(object);
+ if (!result.is_none()) {
+ return result;
+ } else {
+ throw std::runtime_error("Factory function returned null object");
+ }
+ } catch (const std::exception &e) {
+ throw std::runtime_error(std::string("Exception in factory function: ") + e.what());
+ } catch (...) {
+ throw std::runtime_error("Unknown exception in factory function");
+ }
+ }
+};
+
+#endif // DLUP_GEOMETRY_FACTORY_H
diff --git a/src/geometry/lazy_array.h b/src/geometry/lazy_array.h
new file mode 100644
index 00000000..cb30d78c
--- /dev/null
+++ b/src/geometry/lazy_array.h
@@ -0,0 +1,91 @@
+#ifndef DLUP_GEOMETRY_LAZY_ARRAY_H
+#define DLUP_GEOMETRY_LAZY_ARRAY_H
+
+#include
+#include
+#include
+#include
+#include
+
+namespace py = pybind11;
+
+template
+class LazyArray {
+ public:
+ using ComputeFunction = std::function()>;
+
+ LazyArray(ComputeFunction compute_func, std::vector shape)
+ : compute_func_(std::move(compute_func)), computed_(false), shape_(std::move(shape)) {}
+
+ py::array_t numpy() const {
+ if (!computed_) {
+ data_ = compute_func_();
+ computed_ = true;
+ }
+ return data_;
+ }
+
+ py::array_t operator*() const { return numpy(); }
+
+ py::array_t py_numpy() const { return numpy(); }
+
+ std::vector shape() const { return shape_; }
+
+ LazyArray transpose(const std::vector &axes = {}) const {
+ std::vector new_shape(shape_);
+ if (axes.empty()) {
+ std::reverse(new_shape.begin(), new_shape.end());
+ } else {
+ for (size_t i = 0; i < axes.size(); ++i) {
+ new_shape[i] = shape_[axes[i]];
+ }
+ }
+
+ return LazyArray(
+ [this, axes]() { return this->numpy().attr("transpose")(axes).template cast>(); }, new_shape);
+ }
+
+ LazyArray reshape(const std::vector &new_shape) const {
+ return LazyArray([this, new_shape]() { return this->numpy().reshape(new_shape); }, new_shape);
+ }
+
+ LazyArray operator+(const LazyArray &other) const {
+ return LazyArray([this, &other]() { return this->numpy() + other.numpy(); }, shape_);
+ }
+
+ LazyArray operator-(const LazyArray &other) const {
+ return LazyArray([this, &other]() { return this->numpy() - other.numpy(); }, shape_);
+ }
+
+ LazyArray multiply(const LazyArray &other) const {
+ return LazyArray([this, &other]() { return this->numpy() * other.numpy(); }, shape_);
+ }
+
+ LazyArray operator/(const LazyArray &other) const {
+ return LazyArray([this, &other]() { return this->numpy() / other.numpy(); }, shape_);
+ }
+
+ private:
+ ComputeFunction compute_func_;
+ mutable py::array_t data_;
+ mutable bool computed_;
+ std::vector shape_;
+};
+
+template
+void declare_lazy_array(py::module &m, const std::string &type_name) {
+ py::class_>(m, type_name.c_str())
+ .def(py::init::ComputeFunction, std::vector>())
+ .def("numpy", &LazyArray::py_numpy)
+ .def("shape", &LazyArray::shape)
+ .def("transpose", &LazyArray::transpose, py::arg("axes") = std::vector())
+ .def("reshape", &LazyArray::reshape)
+ .def("__array__", &LazyArray::py_numpy)
+ .def("__repr__", [](const LazyArray &) { return ""; })
+ .def("__add__", &LazyArray::operator+)
+ .def("__sub__", &LazyArray::operator-)
+ .def("__mul__", &LazyArray::multiply)
+ .def("__truediv__", &LazyArray::operator/);
+}
+
+#endif // DLUP_GEOMETRY_LAZY_ARRAY_H
diff --git a/src/geometry/point.h b/src/geometry/point.h
new file mode 100644
index 00000000..f1f32475
--- /dev/null
+++ b/src/geometry/point.h
@@ -0,0 +1,74 @@
+#ifndef DLUP_GEOMETRY_POINT_H
+#define DLUP_GEOMETRY_POINT_H
+#pragma once
+
+#include
+
+namespace bg = boost::geometry;
+
+using BoostPoint = bg::model::d2::point_xy;
+
+class Point : public BaseGeometry {
+ public:
+ ~Point() override = default;
+ std::shared_ptr point_;
+
+ Point() : point_(std::make_shared()) {}
+ Point(const BoostPoint &p) : point_(std::make_shared(p)) {}
+ Point(std::shared_ptr p) : point_(p) {}
+ Point(double x, double y) : point_(std::make_shared(x, y)) {}
+
+ Point(const Point &other) : BaseGeometry(other), point_(std::make_shared(*other.point_)) {
+ parameters_ = other.parameters_; // Copy parameters
+ }
+
+ // Factory function for creating points from Python
+ static std::shared_ptr create(double x, double y) { return std::make_shared(x, y); }
+ std::pair getCoordinates() const { return std::make_pair(bg::get<0>(*point_), bg::get<1>(*point_)); }
+ std::string toWkt() const override { return convertToWkt(*point_); }
+
+ inline double getX() const { return bg::get<0>(*point_); }
+ inline double getY() const { return bg::get<1>(*point_); }
+ double distanceTo(const Point &other) const { return bg::distance(*point_, *(other.point_)); }
+ bool equals(const Point &other) const {
+ bool pointEqual = bg::equals(*point_, *(other.point_));
+ return parameters_ == other.parameters_ && pointEqual;
+ }
+ bool within(const Polygon &polygon) const { return bg::within(*point_, *(polygon.polygon_)); }
+
+ void scale(double scaling) { setCoordinates(getX() * scaling, getY() * scaling); }
+
+ private:
+ void setCoordinates(double x, double y) {
+ bg::set<0>(*point_, x);
+ bg::set<1>(*point_, y);
+ }
+};
+
+inline void declare_point(py::module &m) {
+ py::class_>(m, "Point")
+ .def(py::init<>())
+ .def(py::init())
+ .def(py::init())
+ .def(py::init([](const std::shared_ptr &p) {
+ // Share the same C++ object, not creating a new one
+ return p;
+ }))
+ .def(py::init([](const Point &other) {
+ // Explicitly copy parameters when copying the polygon
+ auto newPoint = std::make_shared(*other.point_);
+ newPoint->parameters_ = other.parameters_; // Copy the parameters
+ return newPoint;
+ }))
+ .def_property_readonly("coordinates", &Point::getCoordinates,
+ "Get the coordinates of the point as an (x, y) tuple")
+ .def_property_readonly("x", &Point::getX, "Get the X coordinate")
+ .def_property_readonly("y", &Point::getY, "Get the Y coordinate")
+ .def("distance_to", &Point::distanceTo, py::arg("other"), "Calculate the distance to another point")
+ .def("equals", &Point::equals, py::arg("other"), "Check if the point is equal to another point")
+ .def("within", &Point::within, py::arg("polygon"), "Check if the point is within a polygon")
+ .def("scale", &Point::scale, py::arg("scaling"), "Scale the point in-place point by a factor")
+ .def_property_readonly("wkt", &Point::toWkt, "Get the WKT representation of the point");
+}
+
+#endif // DLUP_GEOMETRY_POINT_H
\ No newline at end of file
diff --git a/src/geometry/polygon.h b/src/geometry/polygon.h
new file mode 100644
index 00000000..ffd43e91
--- /dev/null
+++ b/src/geometry/polygon.h
@@ -0,0 +1,216 @@
+
+#ifndef DLUP_GEOMETRY_POLYGON_H
+#define DLUP_GEOMETRY_POLYGON_H
+#pragma once
+
+#include "utilities.h"
+#include
+#include
+#include