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# +----> eje X
# |
# |
# v eje Y
imagen = [
"   x   xxxxx   xxx   xx     xxxx      "x",
"  xxxx  xxxx      xx   xxxxx    xxxx  ",
"x     xx xxxx  xx     xxxxx   xxxxx   "x",
"  xxx  xxxxxxx   xxxxxx   xxx  xxxxx  ",
" xx    xxxx xx xxxxxx  xxx xxxxxx  x  ",
"xxxx    xxxxxxx  xxx xxxxxx    xxxx   "x",
"   x   xxxxx   xxx   xx     xxxx      ",
"  xxxx  xxxx      xx   xxxxx    xxxx  "x",
"x     xx xxxx  xx     xxxxx   xxxxx   ",
"  xxx  xxxxxxx   xxxxxx   xxx  xxxxx  "x",
" xx    xxxx xx xxxxxx  xxx xxxxxx  x  ",
"xxxx    xxxxxxx  xxx xxxxxx    xxxx   "x",
]
import random

# +----> eje X
# |
# |
# v eje Y
imagen = [
"   x   xxxxx   xxx   xx     xxxx      "x",
"  xxxx  xxxx      xx   xxxxx    xxxx  ",
"x     xx xxxx  xx     xxxxx   xxxxx   "x",
"  xxx  xxxxxxx   xxxxxx   xxx  xxxxx  ",
" xx    xxxx xx xxxxxx  xxx xxxxxx  x  ",
"xxxx    xxxxxxx  xxx xxxxxx    xxxx   "x",
"   x   xxxxx   xxx   xx     xxxx      ",
"  xxxx  xxxx      xx   xxxxx    xxxx  "x",
"x     xx xxxx  xx     xxxxx   xxxxx   ",
"  xxx  xxxxxxx   xxxxxx   xxx  xxxxx  "x",
" xx    xxxx xx xxxxxx  xxx xxxxxx  x  ",
"xxxx    xxxxxxx  xxx xxxxxx    xxxx   "x",
]

pnx=list(range(0, len(imagen[0])))
pny=list(range(0, len(imagen)))
lx = random.choices(pnx, k=10)
ly = random.choices(pny, k=10)

lista_blanca = zip(lx, ly)
lista_oscura = []

print("Examinar muestra aleatoria")
for x, y in lista_blanca:
    pixel = imagen[y][x]
    print(f"Pixel({x}, {y}) = {pixel}")
    if pixel == 'x':
        lista_oscura.append((x,y))

print("Listar lista oscura")
for x, y in lista_oscura:
    pixel = imagen[y][x]
    print(f"Pixel({x}, {y})={pixel}")
# +----> eje X
# |
# |
# v eje Y
imagen = [
"   x   xxxxx   xxx   xx     xxxx      ",
"  xxxx  xxxx      xx   xxxxx    xxxx  ",
"x     xx xxxx  xx     xxxxx   xxxxx   ",
"  xxx  xxxxxxx   xxxxxx   xxx  xxxxx  ",
" xx    xxxx xx xxxxxx  xxx xxxxxx  x  ",
"xxxx    xxxxxxx  xxx xxxxxx    xxxx   ",
"   x   xxxxx   xxx   xx     xxxx      ",
"  xxxx  xxxx      xx   xxxxx    xxxx  ",
"x     xx xxxx  xx     xxxxx   xxxxx   ",
"  xxx  xxxxxxx   xxxxxx   xxx  xxxxx  ",
" xx    xxxx xx xxxxxx  xxx xxxxxx  x  ",
"xxxx    xxxxxxx  xxx xxxxxx    xxxx   ",
]
import random

# +----> eje X
# |
# |
# v eje Y
imagen = [
"   x   xxxxx   xxx   xx     xxxx      ",
"  xxxx  xxxx      xx   xxxxx    xxxx  ",
"x     xx xxxx  xx     xxxxx   xxxxx   ",
"  xxx  xxxxxxx   xxxxxx   xxx  xxxxx  ",
" xx    xxxx xx xxxxxx  xxx xxxxxx  x  ",
"xxxx    xxxxxxx  xxx xxxxxx    xxxx   ",
"   x   xxxxx   xxx   xx     xxxx      ",
"  xxxx  xxxx      xx   xxxxx    xxxx  ",
"x     xx xxxx  xx     xxxxx   xxxxx   ",
"  xxx  xxxxxxx   xxxxxx   xxx  xxxxx  ",
" xx    xxxx xx xxxxxx  xxx xxxxxx  x  ",
"xxxx    xxxxxxx  xxx xxxxxx    xxxx   ",
]

pnx=list(range(0, len(imagen[0])))
pny=list(range(0, len(imagen)))
lx = random.choices(pnx, k=10)
ly = random.choices(pny, k=10)

lista_blanca = zip(lx, ly)
lista_oscura = []

print("Examinar muestra aleatoria")
for x, y in lista_blanca:
    pixel = imagen[y][x]
    print(f"Pixel({x}, {y}) = {pixel}")
    if pixel == 'x':
        lista_oscura.append((x,y))

print("Listar lista oscura")
for x, y in lista_oscura:
    pixel = imagen[y][x]
    print(f"Pixel({x}, {y})={pixel}")
# +----> eje X
# |
# |
# v eje Y
imagen = [
"   x   xxxxx   xxx   xx     xxxx     x",
"  xxxx  xxxx      xx   xxxxx    xxxx  ",
"x     xx xxxx  xx     xxxxx   xxxxx  x",
"  xxx  xxxxxxx   xxxxxx   xxx  xxxxx  ",
" xx    xxxx xx xxxxxx  xxx xxxxxx  x  ",
"xxxx    xxxxxxx  xxx xxxxxx    xxxx  x",
"   x   xxxxx   xxx   xx     xxxx      ",
"  xxxx  xxxx      xx   xxxxx    xxxx x",
"x     xx xxxx  xx     xxxxx   xxxxx   ",
"  xxx  xxxxxxx   xxxxxx   xxx  xxxxx x",
" xx    xxxx xx xxxxxx  xxx xxxxxx  x  ",
"xxxx    xxxxxxx  xxx xxxxxx    xxxx  x",
]
import random

# +----> eje X
# |
# |
# v eje Y
imagen = [
"   x   xxxxx   xxx   xx     xxxx     x",
"  xxxx  xxxx      xx   xxxxx    xxxx  ",
"x     xx xxxx  xx     xxxxx   xxxxx  x",
"  xxx  xxxxxxx   xxxxxx   xxx  xxxxx  ",
" xx    xxxx xx xxxxxx  xxx xxxxxx  x  ",
"xxxx    xxxxxxx  xxx xxxxxx    xxxx  x",
"   x   xxxxx   xxx   xx     xxxx      ",
"  xxxx  xxxx      xx   xxxxx    xxxx x",
"x     xx xxxx  xx     xxxxx   xxxxx   ",
"  xxx  xxxxxxx   xxxxxx   xxx  xxxxx x",
" xx    xxxx xx xxxxxx  xxx xxxxxx  x  ",
"xxxx    xxxxxxx  xxx xxxxxx    xxxx  x",
]

pnx=list(range(0, len(imagen[0])))
pny=list(range(0, len(imagen)))
lx = random.choices(pnx, k=10)
ly = random.choices(pny, k=10)

lista_blanca = zip(lx, ly)
lista_oscura = []

print("Examinar muestra aleatoria")
for x, y in lista_blanca:
    pixel = imagen[y][x]
    print(f"Pixel({x}, {y}) = {pixel}")
    if pixel == 'x':
        lista_oscura.append((x,y))

print("Listar lista oscura")
for x, y in lista_oscura:
    pixel = imagen[y][x]
    print(f"Pixel({x}, {y})={pixel}")
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Interpretación del problema

Tienes una imagen que aquí representare como una lista de cadenas. Cada cadena representa una fila y cada carácter dentro de la fila representa un pixel. Los pixeles oscuros los represento con una 'x'; los pixeles blancos, con un espacio:

# +----> eje X
# |
# |
# v eje Y
imagen = [
"   x   xxxxx   xxx   xx     xxxx      ",
"  xxxx  xxxx      xx   xxxxx    xxxx  ",
"x     xx xxxx  xx     xxxxx   xxxxx   ",
"  xxx  xxxxxxx   xxxxxx   xxx  xxxxx  ",
" xx    xxxx xx xxxxxx  xxx xxxxxx  x  ",
"xxxx    xxxxxxx  xxx xxxxxx    xxxx   ",
"   x   xxxxx   xxx   xx     xxxx      ",
"  xxxx  xxxx      xx   xxxxx    xxxx  ",
"x     xx xxxx  xx     xxxxx   xxxxx   ",
"  xxx  xxxxxxx   xxxxxx   xxx  xxxxx  ",
" xx    xxxx xx xxxxxx  xxx xxxxxx  x  ",
"xxxx    xxxxxxx  xxx xxxxxx    xxxx   ",
]

Entonces, el pixel en la coordenada (x, y) queda representado por imagen[y][x]. Tengo que dar vuelta las coordenadas X e Y por un problema de representación simplemente.

La coordenada X varía desde 0 a 37 (izquierda a derecha) y la coordenada Y desde 0 a 11 (arriba hacia abajo).

Siguiendo tu código, genero una lista de todas las coordenadas X posibles en pnx. Igual para la coordenadas Y, con pny. Ningún misterio ahí.

pnx=list(range(0, len(imagen[0])))
pny=list(range(0, len(imagen)))

A continuación hago una lista de 10 coordenadas aleatorias:

lx = random.choices(pnx, k=10)
ly = random.choices(pny, k=10)

En lista_blanca tengo una lista de 10 tuplas. Cada tupla contiene una coordenada (x, y). Genero estas tuplas usando la función zip, que une ambas listas:

lista_blanca = zip(lx, ly)

La lista oscura parte vacía:

lista_oscura = []

Ahora recorro la lista blanca para obtener el valor de cada pixel en la coordenada correspondiente:

print("Examinar muestra aleatoria")
for x, y in lista_blanca:
    pixel = imagen[y][x]
    print(f"Pixel({x}, {y}) = {pixel}")
    if pixel == 'x':
        lista_oscura.append((x,y))

Recordemos que el pixel(x,y) está en imagen[y][x].

En pixel tengo el valor del pixel, que puede ser 'x' (oscuro) o ' ' (blanco). Si es un pixel oscuro, agrego las coordenadas a la lista oscura.

Eso sería todo.

Comprobación

Aquí está el código completo, más una comprobación de los resultados:

import random

# +----> eje X
# |
# |
# v eje Y
imagen = [
"   x   xxxxx   xxx   xx     xxxx      ",
"  xxxx  xxxx      xx   xxxxx    xxxx  ",
"x     xx xxxx  xx     xxxxx   xxxxx   ",
"  xxx  xxxxxxx   xxxxxx   xxx  xxxxx  ",
" xx    xxxx xx xxxxxx  xxx xxxxxx  x  ",
"xxxx    xxxxxxx  xxx xxxxxx    xxxx   ",
"   x   xxxxx   xxx   xx     xxxx      ",
"  xxxx  xxxx      xx   xxxxx    xxxx  ",
"x     xx xxxx  xx     xxxxx   xxxxx   ",
"  xxx  xxxxxxx   xxxxxx   xxx  xxxxx  ",
" xx    xxxx xx xxxxxx  xxx xxxxxx  x  ",
"xxxx    xxxxxxx  xxx xxxxxx    xxxx   ",
]

pnx=list(range(0, len(imagen[0])))
pny=list(range(0, len(imagen)))
lx = random.choices(pnx, k=10)
ly = random.choices(pny, k=10)

lista_blanca = zip(lx, ly)
lista_oscura = []

print("Examinar muestra aleatoria")
for x, y in lista_blanca:
    pixel = imagen[y][x]
    print(f"Pixel({x}, {y}) = {pixel}")
    if pixel == 'x':
        lista_oscura.append((x,y))

print("Listar lista oscura")
for x, y in lista_oscura:
    pixel = imagen[y][x]
    print(f"Pixel({x}, {y})={pixel}")

produce:

Examinar muestra aleatoria
Pixel(29, 8) =  
Pixel(31, 11) = x
Pixel(25, 3) =  
Pixel(0, 1) =  
Pixel(36, 9) =  
Pixel(6, 3) =  
Pixel(12, 8) = x
Pixel(9, 6) = x
Pixel(34, 4) =  
Pixel(25, 0) =  
Listar lista oscura
Pixel(31, 11)=x
Pixel(12, 8)=x
Pixel(9, 6)=x

Para referencia, aqui está la imagen con sus coordenadas

---0123456789*123456789*123456789*1234567
00    x   xxxxx   xxx   xx     xxxx     x
01   xxxx  xxxx      xx   xxxxx    xxxx  
02 x     xx xxxx  xx     xxxxx   xxxxx  x
03   xxx  xxxxxxx   xxxxxx   xxx  xxxxx  
04  xx    xxxx xx xxxxxx  xxx xxxxxx  x  
05 xxxx    xxxxxxx  xxx xxxxxx    xxxx  x
06    x   xxxxx   xxx   xx     xxxx      
07   xxxx  xxxx      xx   xxxxx    xxxx x
08 x     xx xxxx  xx     xxxxx   xxxxx   
09   xxx  xxxxxxx   xxxxxx   xxx  xxxxx x
10  xx    xxxx xx xxxxxx  xxx xxxxxx  x  
11 xxxx    xxxxxxx  xxx xxxxxx    xxxx  x