Matplotlibで生成した散布図のピクセル座標を取得する方法

Matplotlibで作成した散布図（点プロット）のピクセル座標を取得したい場合、ax.transData.transform() を使ってデータ座標をディスプレイ（画面）座標に変換することで実現できます。以下に具体的な手順とサンプルコードを紹介します。

取得までの手順

• 図のサイズを設定し、サブプロット間および周囲の余白（パディング）を調整します。
• サンプルデータの個数を格納する変数 n を初期化します。
• Figure（図）とサブプロットを作成します。
• 散布図（点プロット）を作成します。
• get_data() メソッドを使って、x と y のデータポイントを取得します。
• ax.transData.transform() により、データ座標をピクセル座標へ変換します。
• Figure の幅と高さをピクセル単位で取得します。
• y 座標を画像形式（左上が原点）に合わせて反転させます。
• x と y のピクセル値を出力し、show() メソッドで図を表示します。

サンプルコード

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.00, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

n = 10
fig, ax = plt.subplots()

points, = ax.plot(np.random.random(n), np.random.random(n), 'r*')
x, y = points.get_data()

# データ座標をピクセル（ディスプレイ）座標へ変換
pixels = ax.transData.transform(np.vstack([x, y]).T)
x, y = pixels.T

# Figureの幅と高さを取得し、y軸の向きを反転
width, height = fig.canvas.get_width_height()
y = height - y

print("The pixel coordinates are: ")
for xp, yp in zip(x, y):
   print('{x:0.2f}\t{y:0.2f}'.format(x=xp, y=yp))

plt.show()

実行結果

上記のコードを実行すると、ランダムな点を赤い星マークで描画した散布図が表示されます。

同時に、コンソールには各データポイントのピクセル座標が出力されます。

The pixel coordinates are:
564.93   161.83
446.27   112.60
153.39   247.65
236.90   258.34
519.10   301.04
237.66   118.16
149.71   303.29
386.74   105.81
172.93   121.81
110.94   116.20

ポイント解説

ax.transData.transform() は、データ座標系からディスプレイ座標系への変換を行うメソッドです。Matplotlibのディスプレイ座標は左下が原点となる一方、一般的な画像座標は左上が原点のため、y = height - y としてy座標を反転させています。この処理により、画像処理ライブラリなどで扱いやすい形式のピクセル座標が得られます。なお、乱数を使用しているため、実行ごとに出力される座標値は異なります。