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
  60     dist = 3
  61     [(line, points), (line2, points2)] = ransac.ransac_multi(2, data, dist, 250)
  62     line_to_points = lambda (a, b, c), x: (x, (a*x + c) / (- b))
  63     # TODO width should not be here vvv
  64     # TODO refactor gridf to use standard equations instead of points
  65     line = [line_to_points(line, 0), line_to_points(line, width - 1)]
  66     line2 = [line_to_points(line2, 0), line_to_points(line2, width - 1)]
  67     return [sorted(points), sorted(points2)], line, line2
  68
  69 def find_lines(image, show_image, logger):
  70     """Find lines in the *image*."""
  71
  72     logger("preprocessing")
  73     show_image(image, "original image")
  74
  75     im_h = prepare(image, show_image, logger)
  76
  77     hough = Hough.default(im_h)
  78
  79     logger("hough transform")
  80
  81     im_h2 = transform(im_h, hough, show_image)
  82
  83     logger("finding the lines")
  84
  85     r_lines, l1, l2 = run_ransac(im_h2)
  86
  87     lines = map(hough.lines_from_list, r_lines)
  88
  89     # TODO refactor gridf to get rid of this:
  90     bounds = sum(map(lambda l: [l[0], l[-1]], r_lines), [])
  91     # sum(list, []) = flatten list
  92
  93     # TODO do this only if show_all is true:
  94     image_g = image.copy()
  95     draw = ImageDraw.Draw(image_g)
  96     for line in [l for s in lines for l in s]:
  97         draw.line(line_from_angl_dist(line, image.size), fill=(120, 255, 120))
  98     show_image(image_g, "lines")
  99
 100
 101     return lines, l1, l2, bounds, hough # TODO
 102
 103 def line_from_angl_dist((angle, distance), size):
 104     """Take *angle* and *distance* (from the center of the image) of a line and
 105     size of the image. Return the line represented by two points."""
 106     if pi / 4 < angle < 3 * pi / 4:
 107         y1 = - size[1] / 2
 108         x1 = int(round((y1 * cos(angle) + distance) / sin(angle))) + size[0] / 2
 109         y2 = size[1] / 2
 110         x2 = int(round((y2 * cos(angle) + distance) / sin(angle))) + size[0] / 2
 111         return [(x1, 0), (x2, size[1])]
 112     else:
 113         x1 = - size[0] / 2
 114         y1 = int(round((x1 * sin(angle) - distance) / cos(angle))) + size[1] / 2
 115         x2 = size[0] / 2
 116         y2 = int(round((x2 * sin(angle) - distance) / cos(angle))) + size[1] / 2
 117         return [(0, y1), (size[0], y2)]