Быстрый способ пересечения полигонов с помощью Shapely

Вот еще одна версия ответа с более точным контролем над IoU (Intersection over Union):

def merge_intersecting_polygons(list_of_polygons, image_width, image_height):
    """Сливает пересекающиеся полигоны с использованием библиотеки shapely.

    Слияние происходит только если Intersection over Union больше 0.5. 
    Ускорение достигается с помощью STRTree.
    """
    # создаем полигоны shapely
    shapely_polygons = []
    for polygon in list_of_polygons:
        shapely_polygons.append(Polygon(polygon))
    
    # создаем STRTree
    tree = STRtree(shapely_polygons)
    
    # сливаем полигоны
    merged_polygons = []
    for i, polygon in enumerate(shapely_polygons):
        # находим пересекающиеся полигоны
        intersecting_polygons = tree.query(polygon)
        
        # сливаем пересекающиеся полигоны
        for intersecting_polygon in intersecting_polygons:
            if polygon != intersecting_polygon:
                # вычисляем intersection over union
                intersection = polygon.intersection(intersecting_polygon).area
                union = polygon.union(intersecting_polygon).area
                iou = intersection / union
                
                if iou > 0.5:
                    # сливаем полигоны
                    polygon = polygon.union(intersecting_polygon)
        
        # добавляем слитый полигон в список
        merged_polygons.append(polygon)
    
    # удаляем дубликаты
    merged_polygons = list(set(merged_polygons))
    
    # конвертируем полигоны shapely в список полигонов
    list_of_polygons = []
    for polygon in merged_polygons:
        list_of_polygons.append(np.array(polygon.exterior.coords).tolist())
    
    return list_of_polygons

В этом коде реализована функция, которая сливает пересекающиеся полигоны, используя библиотеку shapely. Обратите внимание, что слияние происходит только в том случае, если IoU больше 0.5, что позволяет получить более точные результаты. Ускорение процесса обеспечивается использованием структуры данных STRTree, что позволяет быстро находить пересечения между полигонами.