src/linef.py

   1 """Lines finding module."""
   2
   3 from functools import partial
   4 import sys
   5 from math import sin, cos, pi
   6
   7 try:
   8     from PIL import Image, ImageDraw
   9 except ImportError, msg:
  10     print >> sys.stderr, msg
  11     sys.exit(1)
  12
  13 import filters
  14 from hough import Hough
  15 import ransac
  16
  17 def prepare(image, show_image, logger):
  18     # TODO comment
  19     im_l = image.convert('L')
  20     show_image(im_l, "ITU-R 601-2 luma transform")
  21
  22     logger("edge detection")
  23     im_edges = filters.edge_detection(im_l)
  24     show_image(im_edges, "edge detection")
  25
  26     im_h = filters.high_pass(im_edges, 100)
  27     show_image(im_h, "high pass filters")
  28
  29     return im_h
  30
  31 def transform(image, hough, show_image):
  32     # TODO comment
  33     im_hough = hough.transform(image)
  34     show_image(im_hough, "hough transform")
  35
  36     # im_hough = filters.peaks(im_hough)
  37     # show_image(im_hough, "peak extraction")
  38
  39     im_h2 = filters.high_pass(im_hough, 128)
  40     show_image(im_h2, "second high pass filters")
  41
  42     im_h2 = filters.components(im_h2, 2)
  43     show_image(im_h2, "components centers")
  44
  45     return im_h2
  46
  47 def run_ransac(image):
  48     # TODO comment
  49     # TODO vizualize this
  50     image_l = image.load()
  51     width, height = image.size
  52
  53     data = []
  54
  55     for y in xrange(0, height):
  56         for x in xrange(0, width):
  57             if image_l[x, y] > 128:
  58                 data.append((x, y))
  59                 if y < 30:
  60                     data.append((width - x, y + height))
  61
  62     dist = 3
  63     [(line, points), (line2, points2)] = ransac.ransac_multi(2, data, dist, 250)
  64     line_to_points = lambda (a, b, c), x: (x, (a*x + c) / (- b))
  65     # TODO width should not be here vvv
  66     # TODO refactor gridf to use standard equations instead of points
  67     line = [line_to_points(line, 0), line_to_points(line, width - 1)]
  68     line2 = [line_to_points(line2, 0), line_to_points(line2, width - 1)]
  69     return [sorted(points), sorted(points2)], line, line2
  70
  71 def find_lines(image, show_image, logger):
  72     """Find lines in the *image*."""
  73
  74     logger("preprocessing")
  75     show_image(image, "original image")
  76
  77     im_h = prepare(image, show_image, logger)
  78
  79     hough = Hough.default(im_h)
  80
  81     logger("hough transform")
  82
  83     im_h2 = transform(im_h, hough, show_image)
  84
  85     logger("finding the lines")
  86
  87     r_lines, l1, l2 = run_ransac(im_h2)
  88
  89     lines = map(hough.lines_from_list, r_lines)
  90
  91     # TODO refactor gridf to get rid of this:
  92     bounds = sum(map(lambda l: [l[0], l[-1]], r_lines), [])
  93     # sum(list, []) = flatten list
  94
  95     # TODO do this only if show_all is true:
  96     image_g = image.copy()
  97     draw = ImageDraw.Draw(image_g)
  98     for line in [l for s in lines for l in s]:
  99         draw.line(line_from_angl_dist(line, image.size), fill=(120, 255, 120))
 100     show_image(image_g, "lines")
 101
 102
 103     return lines, l1, l2, bounds, hough # TODO
 104
 105 def line_from_angl_dist((angle, distance), size):
 106     """Take *angle* and *distance* (from the center of the image) of a line and
 107     size of the image. Return the line represented by two points."""
 108     if pi / 4 < angle < 3 * pi / 4:
 109         y1 = - size[1] / 2
 110         x1 = int(round((y1 * cos(angle) + distance) / sin(angle))) + size[0] / 2
 111         y2 = size[1] / 2
 112         x2 = int(round((y2 * cos(angle) + distance) / sin(angle))) + size[0] / 2
 113         return [(x1, 0), (x2, size[1])]
 114     else:
 115         x1 = - size[0] / 2
 116         y1 = int(round((x1 * sin(angle) - distance) / cos(angle))) + size[1] / 2
 117         x2 = size[0] / 2
 118         y2 = int(round((x2 * sin(angle) - distance) / cos(angle))) + size[1] / 2
 119         return [(0, y1), (size[0], y2)]