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 filters
   9 import k_means
  10 import output
  11
  12 def dst(line):
  13     """Return normalized line."""
  14     if line[0] < pi / 2:
  15         line = line[0] + pi, - line[1]
  16     return line
  17
  18 def dst_sort(lines):
  19     """Return lines sorted by distance."""
  20     l_max = max(l[0] for l in lines)
  21     l_min = min(l[0] for l in lines)
  22     if l_max - l_min > (3. / 4) * pi:
  23         lines = [dst(l) for l in lines]
  24     lines.sort(key=itemgetter(1))
  25     return lines
  26
  27 def board(image, lines, show_all, do_something):
  28     """Compute intersections, find stone colors and return board situation."""
  29     lines = [dst_sort(l) for l in lines]
  30     intersections = intersections_from_angl_dist(lines, image.size)
  31
  32     if show_all:
  33         image_g = image.copy()
  34         draw = ImageDraw.Draw(image_g)
  35         for line in intersections:
  36             for (x, y) in line:
  37                 draw.point((x , y), fill=(120, 255, 120))
  38         do_something(image_g, "intersections")
  39
  40     image_c = filters.color_enhance(image)
  41     if show_all:
  42         do_something(image_c, "white balance")
  43
  44     board_raw = []
  45
  46     for line in intersections:
  47         board_raw.append([stone_color_raw(image_c, intersection) for intersection in
  48                       line])
  49     board_raw = sum(board_raw, [])
  50
  51     ### Show color distribution
  52     luma = [s[0] for s in board_raw]
  53     saturation = [s[1] for s in board_raw]
  54
  55     if show_all:
  56         import matplotlib.pyplot as pyplot
  57         pyplot.scatter(luma, saturation,
  58                        color=[(s[2][0]/255.,
  59                                s[2][1]/255.,
  60                                s[2][2]/255., 1.)
  61                                    for s in board_raw])
  62         pyplot.xlim(0,1)
  63         pyplot.ylim(0,1)
  64         pyplot.show()
  65
  66     clusters = k_means.cluster(3, 2,zip(zip(luma, saturation), range(len(luma))),
  67                                [[0., 0.5], [0.5, 0.5], [1., 0.5]])
  68    #clusters.sort(key=mean_luma)
  69
  70     if show_all:
  71         pyplot.scatter([d[0][0] for d in clusters[0]], [d[0][1] for d in clusters[0]],
  72                                                  color=(1,0,0,1))
  73         pyplot.scatter([d[0][0] for d in clusters[1]], [d[0][1] for d in clusters[1]],
  74                                                  color=(0,1,0,1))
  75         pyplot.scatter([d[0][0] for d in clusters[2]], [d[0][1] for d in clusters[2]],
  76                                                  color=(0,0,1,1))
  77         pyplot.xlim(0,1)
  78         pyplot.ylim(0,1)
  79         pyplot.show()
  80
  81     clusters[0] = [(p[1], 'B') for p in clusters[0]]
  82     clusters[1] = [(p[1], '.') for p in clusters[1]]
  83     clusters[2] = [(p[1], 'W') for p in clusters[2]]
  84
  85     board_rl = sum(clusters, [])
  86     board_rl.sort()
  87     board_rg = (p[1] for p in board_rl)
  88
  89     board_r = []
  90
  91     #TODO 19 should be a size parameter
  92     try:
  93         for i in xrange(19):
  94             for _ in xrange(19):
  95                 board_r.append(board_rg.next())
  96     except StopIteration:
  97         pass
  98
  99
 100     return output.Board(19, board_r)
 101
 102 def mean_luma(cluster):
 103     """Return mean luma of the *cluster* of points."""
 104     return sum(c[0][0] for c in cluster) / float(len(cluster))
 105
 106 def intersections_from_angl_dist(lines, size, get_all=True):
 107     """Take grid-lines and size of the image. Return intersections."""
 108     intersections = []
 109     for (angl1, dist1) in lines[1]:
 110         line = []
 111         for (angl2, dist2) in lines[0]:
 112             if abs(angl1 - angl2) > 0.4:
 113                 i_x =  (- ((dist2 / cos(angl2)) - (dist1 / cos(angl1)))
 114                         / (tan(angl1) - tan(angl2)))
 115                 i_y = (tan(angl1) * i_x) - (dist1 / cos(angl1))
 116                 if get_all or (-size[0] / 2 < i_x < size[0] / 2 and
 117                     -size[1] / 2 < i_y < size[1] / 2):
 118                     line.append((int(i_x + size[0] / 2),
 119                                  int(i_y + size[1] / 2)))
 120         intersections.append(line)
 121     return intersections
 122
 123 def RGBtoSat(c):
 124     """Using the HSI color model."""
 125     max_diff = max(c) - min(c)
 126     if max_diff == 0:
 127         return 0
 128     else:
 129         return 1. - ((3. * min(c)) / sum(c))
 130
 131 def stone_color_raw(image, (x, y)):
 132     """Given image and coordinates, return stone color."""
 133     size = 3
 134     suma = []
 135     t = 0
 136     for i in range(-size, size + 1):
 137         for j in range(-size, size + 1):
 138             try:
 139                 suma.append(image.getpixel((x + i, y + j)))
 140                 t += 1
 141             except IndexError:
 142                 pass
 143     luma = sum([0.30 * sum(s[0] for s in suma) / t, 0.59 * sum(s[1] for s in suma) / t,
 144             0.11 * sum(s[2] for s in suma) / t]) / 255.
 145     saturation = sum(RGBtoSat(s) for s in suma) / t
 146     color = [sum(s[0] for s in suma) / t, sum(s[1] for s in suma) / t,
 147              sum(s[2] for s in suma) / t]
 148     return luma, saturation, color