src/gridf2.py

   1 from math import sqrt
   2 import random
   3 import sys
   4
   5 import linef as linef
   6 import gridf as gridf
   7 from manual import lines as g_grid
   8 from geometry import l2ad
   9 import new_geometry as gm
  10
  11
  12 def plot_line(line, c):
  13     points = linef.line_from_angl_dist(line, (520, 390))
  14     pyplot.plot(*zip(*points), color=c)
  15
  16 def dst((x, y), (a, b, c)):
  17     return abs(a * x + b * y + c) / sqrt(a*a+b*b)
  18
  19 def points_to_line((x1, y1), (x2, y2)):
  20     return (y2 - y1, x1 - x2, x2 * y1 - x1 * y2)
  21
  22 def to_general(line):
  23     points = linef.line_from_angl_dist(line, (520, 390))
  24     return points_to_line(*points)
  25
  26 def nearest(lines, point):
  27     return min(map(lambda l: dst(point, l), lines))
  28
  29 def nearest2(lines, point):
  30     return min(map(lambda l: dst(point, points_to_line(*l)), lines))
  31
  32
  33 def generate_models(sgrid, lh):
  34     for f in [0, 1, 2, 3, 5, 7, 8, 11, 15, 17]:
  35         try:
  36             grid = gm.fill(sgrid[0], sgrid[1], lh , f)
  37         except ZeroDivisionError:
  38             continue
  39         grid = [sgrid[0]] + grid + [sgrid[1]]
  40         for s in xrange(17 - f):
  41             grid = [gm.expand_left(grid, lh)] + grid
  42         yield grid
  43         for i in xrange(17 - f):
  44             grid = grid[1:]
  45             grid.append(gm.expand_right(grid, lh))
  46             yield grid
  47
  48 def score(grid, lines, limit):
  49     dst = lambda (a, b, c): (a * 260 + b * 195 + c) / sqrt(a*a+b*b)
  50     dsg = lambda l: dst(points_to_line(*l))
  51     ds = map(dsg, grid)
  52     d = max(map(abs, ds))
  53     if d > limit:
  54         return float("inf")
  55     score = 0
  56     for line in lines:
  57         s = min(map(lambda g: abs(line[1] - g), ds))
  58         s = min(s, 4)
  59         score += s
  60
  61     return score
  62
  63 def lines2grid(lines, perp_l):
  64     b1, b2 = perp_l[0], perp_l[-1]
  65     f = lambda l: (gm.intersection(b1, l), gm.intersection(b2, l))
  66     return map(f, lines)
  67
  68 def pertubations(grid, middle_l):
  69     corners = [grid[0], grid[-1]]
  70     for l in [0, 1]:
  71         for c in [0, 1]:
  72             for s in [0, 1]:
  73                 for x in [-1, 1]:
  74                     sgrid = corners
  75                     sgrid[l] = list(sgrid[l])
  76                     sgrid[l][c] = list(sgrid[l][c])
  77                     sgrid[l][c][s] += x
  78                     try:
  79                         middle = middle_l(sgrid)
  80                         lh = (gm.intersection(sgrid[0], middle), gm.intersection(sgrid[1], middle))
  81                         sgrid = ([sgrid[0]] +
  82                              gm.fill(sgrid[0], sgrid[1], lh, 17) +
  83                              [sgrid[1]])
  84                     except ZeroDivisionError:
  85                         continue
  86
  87                     yield sgrid
  88
  89
  90 def test():
  91     import pickle
  92     import matplotlib.pyplot as pyplot
  93     import time
  94
  95     size = (520, 390)
  96     points = pickle.load(open('edges.pickle'))
  97
  98     lines = pickle.load(open('lines.pickle'))
  99
 100     r_lines = pickle.load(open('r_lines.pickle'))
 101
 102     #pyplot.scatter(*zip(*sum(r_lines, [])))
 103     #pyplot.show()
 104
 105     l1, l2 = lines
 106
 107     lines_general = map(to_general, sum(lines, []))
 108     near_points = [p for p in points if nearest(lines_general, p) <= 2]
 109
 110     while True:
 111         t0 = time.time()
 112         sc1, gridv = float("inf"), None
 113         sc2, gridh = float("inf"), None
 114         sc1_n, sc2_n = float("inf"), float("inf")
 115         gridv_n, gridh_n = None, None
 116         for k in range(50):
 117             for i in range(5):
 118                 l1s = random.sample(l1, 2)
 119                 l1s.sort(key=lambda l: l[1])
 120                 sgrid = map(lambda l:linef.line_from_angl_dist(l, size), l1s)
 121                 middle_l1 = lambda m: ((m, 0),(m, 390))
 122                 middle_l = lambda sgrid: middle_l1(gm.intersection((sgrid[0][0], sgrid[1][1]),
 123                                                 (sgrid[0][1], sgrid[1][0]))[0])
 124                 middle = middle_l(sgrid)
 125                 lh = (gm.intersection(sgrid[0], middle), gm.intersection(sgrid[1], middle))
 126                 sc1_n, gridv_n = min(map(lambda g: (score(g, l1, 210), g), generate_models(sgrid, lh)))
 127
 128                 p = True
 129                 while p:
 130                     p = False
 131                     for ng in pertubations(gridv_n, middle_l): # TODO randomize
 132                         sc = score(ng, l1, 210)
 133                         if sc < sc1_n:
 134                             sc1_n, gridv_n = sc, ng
 135                             p = True
 136
 137                 if sc1_n < sc1:
 138                     sc1, gridv = sc1_n, gridv_n
 139
 140             for i in range(5):
 141                 l2s = random.sample(l2, 2)
 142                 l2s.sort(key=lambda l: l[1])
 143                 sgrid = map(lambda l:linef.line_from_angl_dist(l, size), l2s)
 144                 middle_l1 = lambda m: ((0, m),(520, m))
 145                 middle_l = lambda sgrid: middle_l1(gm.intersection((sgrid[0][0], sgrid[1][1]),
 146                                                 (sgrid[0][1], sgrid[1][0]))[1])
 147                 middle = middle_l(sgrid)
 148                 lh = (gm.intersection(sgrid[0], middle), gm.intersection(sgrid[1], middle))
 149                 sc2_n, gridh_n = min(map(lambda g: (score(g, l2, 275), g), generate_models(sgrid, lh)))
 150
 151                 p = True
 152                 while p:
 153                     p = False
 154                     for ng in pertubations(gridh_n, middle_l): # TODO randomize
 155                         sc = score(ng, l2, 275)
 156                         if sc < sc2_n:
 157                             sc2_n, gridh = sc, ng
 158                             p = True
 159
 160                 if sc2_n < sc2:
 161                     sc2, gridh = sc2_n, gridh_n
 162
 163             gridv, gridh = lines2grid(gridv, gridh), lines2grid(gridh, gridv)
 164
 165         print time.time() - t0
 166         print sc1, sc2
 167
 168         pyplot.scatter(*zip(*near_points))
 169
 170         #map(lambda l: plot_line(l, 'g'), l1 + l2)
 171         map(lambda l: pyplot.plot(*zip(*l), color='g'), gridv)
 172         map(lambda l: pyplot.plot(*zip(*l), color='g'), gridh)
 173         #plot_line(l2s[0], 'r')
 174         #plot_line(l2s[1], 'r')
 175         #plot_line(l1s[0], 'r')
 176         #plot_line(l1s[1], 'r')
 177         pyplot.xlim(0, 520)
 178         pyplot.ylim(0, 390)
 179         pyplot.show()
 180
 181 def find(lines, size, l1, l2, bounds, hough, show_all, do_something, logger):
 182     logger("finding the grid")
 183     l1, l2 = lines
 184     sc1, gridv = float("inf"), None
 185     for i in range(250):
 186         l1s = random.sample(l1, 2)
 187         l1s.sort(key=lambda l: l[1])
 188         sgrid = map(lambda l:linef.line_from_angl_dist(l, size), l1s)
 189         middle = lambda m: ((m, 0),(m, size[1]))
 190         middle = middle(gm.intersection((sgrid[0][0], sgrid[1][1]),
 191                                         (sgrid[0][1], sgrid[1][0]))[0])
 192         lh = (gm.intersection(sgrid[0], middle), gm.intersection(sgrid[1], middle))
 193         sc1_n, gridv_n = min(map(lambda g: (score(g, l1, size[1] / 2 + 15), g), generate_models(sgrid, lh)))
 194         if sc1_n < sc1:
 195             sc1, gridv = sc1_n, gridv_n
 196
 197     sc2, gridh = float("inf"), None
 198     for i in range(250):
 199         l2s = random.sample(l2, 2)
 200         l2s.sort(key=lambda l: l[1])
 201         sgrid = map(lambda l:linef.line_from_angl_dist(l, size), l2s)
 202         middle = lambda m: ((0, m),(size[0], m))
 203         middle = middle(gm.intersection((sgrid[0][0], sgrid[1][1]),
 204                                         (sgrid[0][1], sgrid[1][0]))[1])
 205         lh = (gm.intersection(sgrid[0], middle), gm.intersection(sgrid[1], middle))
 206         sc2_n, gridh_n = min(map(lambda g: (score(g, l2, size[0] / 2 + 15), g), generate_models(sgrid, lh)))
 207         if sc2_n < sc2:
 208             sc2, gridh = sc2_n, gridh_n
 209     gridv, gridh = lines2grid(gridv, gridh), lines2grid(gridh, gridv)
 210
 211     grid = [gridv, gridh]
 212     grid_lines = [[l2ad(l, size) for l in grid[0]],
 213                   [l2ad(l, size) for l in grid[1]]]
 214
 215     return grid, grid_lines