imago_pack/intrsc.py

   1 """Imago intersections module"""
   2
   3 from math import cos, tan, pi
   4 from operator import itemgetter
   5
   6 import ImageDraw
   7
   8 import k_means
   9 import output
  10
  11 def dst(line):
  12     """Return normalized line."""
  13     if line[0] < pi / 2:
  14         line = line[0] + pi, - line[1]
  15     return line
  16
  17 def dst_sort(lines):
  18     """Return lines sorted by distance."""
  19     l_max = max(l[0] for l in lines)
  20     l_min = min(l[0] for l in lines)
  21     if l_max - l_min > (3. / 4) * pi:
  22         lines = [dst(l) for l in lines]
  23     lines.sort(key=itemgetter(1))
  24     return lines
  25
  26 def board(image, lines, show_all, do_something):
  27     """Compute intersections, find stone colors and return board situation."""
  28     lines = [dst_sort(l) for l in lines]
  29     intersections = intersections_from_angl_dist(lines, image.size)
  30
  31     if show_all:
  32         image_g = image.copy()
  33         draw = ImageDraw.Draw(image_g)
  34         for line in intersections:
  35             for (x, y) in line:
  36                 draw.point((x , y), fill=(120, 255, 120))
  37         do_something(image_g, "intersections")
  38
  39     board_raw = []
  40
  41     for line in intersections:
  42         board_raw.append([stone_color_raw(image, intersection) for intersection in
  43                       line])
  44     board_raw = sum(board_raw, [])
  45
  46     ### Show color distribution
  47     luma = [s[0] for s in board_raw]
  48     saturation = [s[1] for s in board_raw]
  49
  50     if show_all:
  51         import matplotlib.pyplot as pyplot
  52         pyplot.scatter(luma, saturation,
  53                        color=[(s[2][0]/255.,
  54                                s[2][1]/255.,
  55                                s[2][2]/255., 1.)
  56                                    for s in board_raw])
  57         pyplot.xlim(0,1)
  58         pyplot.ylim(0,1)
  59         pyplot.show()
  60
  61     clusters = k_means.cluster(3, 2,zip(zip(luma, saturation), range(len(luma))),
  62                                [[0., 0.5], [0.5, 0.5], [1., 0.5]])
  63    #clusters.sort(key=mean_luma)
  64
  65     if show_all:
  66         pyplot.scatter([d[0][0] for d in clusters[0]], [d[0][1] for d in clusters[0]],
  67                                                  color=(1,0,0,1))
  68         pyplot.scatter([d[0][0] for d in clusters[1]], [d[0][1] for d in clusters[1]],
  69                                                  color=(0,1,0,1))
  70         pyplot.scatter([d[0][0] for d in clusters[2]], [d[0][1] for d in clusters[2]],
  71                                                  color=(0,0,1,1))
  72         pyplot.xlim(0,1)
  73         pyplot.ylim(0,1)
  74         pyplot.show()
  75
  76     clusters[0] = [(p[1], 'B') for p in clusters[0]]
  77     clusters[1] = [(p[1], '.') for p in clusters[1]]
  78     clusters[2] = [(p[1], 'W') for p in clusters[2]]
  79
  80     board_rl = sum(clusters, [])
  81     board_rl.sort()
  82     board_rg = (p[1] for p in board_rl)
  83
  84     board_r = []
  85
  86     #TODO 19 should be a size parameter
  87     try:
  88         for i in xrange(19):
  89             for _ in xrange(19):
  90                 board_r.append(board_rg.next())
  91     except StopIteration:
  92         pass
  93
  94
  95     return output.Board(19, board_r)
  96
  97 def mean_luma(cluster):
  98     return sum(c[0][0] for c in cluster) / float(len(cluster))
  99
 100 def intersections_from_angl_dist(lines, size, get_all=True):
 101     """Take grid-lines and size of the image. Return intersections."""
 102     intersections = []
 103     for (angl1, dist1) in lines[1]:
 104         line = []
 105         for (angl2, dist2) in lines[0]:
 106             if abs(angl1 - angl2) > 0.4:
 107                 i_x =  (- ((dist2 / cos(angl2)) - (dist1 / cos(angl1)))
 108                         / (tan(angl1) - tan(angl2)))
 109                 i_y = (tan(angl1) * i_x) - (dist1 / cos(angl1))
 110                 if get_all or (-size[0] / 2 < i_x < size[0] / 2 and
 111                     -size[1] / 2 < i_y < size[1] / 2):
 112                     line.append((int(i_x + size[0] / 2),
 113                                  int(i_y + size[1] / 2)))
 114         intersections.append(line)
 115     return intersections
 116
 117 def RGBtoSat(c):
 118     """Using the HSI color model."""
 119     max_diff = max(c) - min(c)
 120     if max_diff == 0:
 121         return 0
 122     else:
 123         return 1. - ((3. * min(c)) / sum(c))
 124
 125 def stone_color_raw(image, (x, y)):
 126     """Given image and coordinates, return stone color."""
 127     size = 3
 128     suma = []
 129     t = 0
 130     for i in range(-size, size + 1):
 131         for j in range(-size, size + 1):
 132             try:
 133                 suma.append(image.getpixel((x + i, y + j)))
 134                 t += 1
 135             except IndexError:
 136                 pass
 137     luma = sum([0.30 * sum(s[0] for s in suma) / t, 0.59 * sum(s[1] for s in suma) / t,
 138             0.11 * sum(s[2] for s in suma) / t]) / 255.
 139     saturation = sum(RGBtoSat(s) for s in suma) / t
 140     color = [sum(s[0] for s in suma) / t, sum(s[1] for s in suma) / t,
 141              sum(s[2] for s in suma) / t]
 142     return luma, saturation, color