A resposta de Nikie resolveu meu problema, mas sua resposta estava no Mathematica. Então, pensei em dar sua adaptação ao OpenCV aqui. Mas, após a implementação, pude ver que o código OpenCV é muito maior que o código mathematica da nikie. E também, não consegui encontrar o método de interpolação feito pelo nikie no OpenCV (embora possa ser feito usando o scipy, vou dizer quando chegar a hora).
1. Pré-processamento de imagem (operação de fechamento)
import cv2
import numpy as np
img = cv2.imread('dave.jpg')
img = cv2.GaussianBlur(img,(5,5),0)
gray = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
mask = np.zeros((gray.shape),np.uint8)
kernel1 = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_ELLIPSE,(11,11))
close = cv2.morphologyEx(gray,cv2.MORPH_CLOSE,kernel1)
div = np.float32(gray)/(close)
res = np.uint8(cv2.normalize(div,div,0,255,cv2.NORM_MINMAX))
res2 = cv2.cvtColor(res,cv2.COLOR_GRAY2BGR)
Resultado:
2. Localizando o Sudoku Square e criando a imagem da máscara
thresh = cv2.adaptiveThreshold(res,255,0,1,19,2)
contour,hier = cv2.findContours(thresh,cv2.RETR_TREE,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
max_area = 0
best_cnt = None
for cnt in contour:
area = cv2.contourArea(cnt)
if area > 1000:
if area > max_area:
max_area = area
best_cnt = cnt
cv2.drawContours(mask,[best_cnt],0,255,-1)
cv2.drawContours(mask,[best_cnt],0,0,2)
res = cv2.bitwise_and(res,mask)
Resultado:
3. Encontrar linhas verticais
kernelx = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT,(2,10))
dx = cv2.Sobel(res,cv2.CV_16S,1,0)
dx = cv2.convertScaleAbs(dx)
cv2.normalize(dx,dx,0,255,cv2.NORM_MINMAX)
ret,close = cv2.threshold(dx,0,255,cv2.THRESH_BINARY+cv2.THRESH_OTSU)
close = cv2.morphologyEx(close,cv2.MORPH_DILATE,kernelx,iterations = 1)
contour, hier = cv2.findContours(close,cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
for cnt in contour:
x,y,w,h = cv2.boundingRect(cnt)
if h/w > 5:
cv2.drawContours(close,[cnt],0,255,-1)
else:
cv2.drawContours(close,[cnt],0,0,-1)
close = cv2.morphologyEx(close,cv2.MORPH_CLOSE,None,iterations = 2)
closex = close.copy()
Resultado:
4. Localizando linhas horizontais
kernely = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT,(10,2))
dy = cv2.Sobel(res,cv2.CV_16S,0,2)
dy = cv2.convertScaleAbs(dy)
cv2.normalize(dy,dy,0,255,cv2.NORM_MINMAX)
ret,close = cv2.threshold(dy,0,255,cv2.THRESH_BINARY+cv2.THRESH_OTSU)
close = cv2.morphologyEx(close,cv2.MORPH_DILATE,kernely)
contour, hier = cv2.findContours(close,cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
for cnt in contour:
x,y,w,h = cv2.boundingRect(cnt)
if w/h > 5:
cv2.drawContours(close,[cnt],0,255,-1)
else:
cv2.drawContours(close,[cnt],0,0,-1)
close = cv2.morphologyEx(close,cv2.MORPH_DILATE,None,iterations = 2)
closey = close.copy()
Resultado:
Claro, este não é tão bom.
5. Encontrar pontos de grade
res = cv2.bitwise_and(closex,closey)
Resultado:
6. Corrigindo os defeitos
Aqui, o nikie faz algum tipo de interpolação, sobre a qual não tenho muito conhecimento. E eu não consegui encontrar nenhuma função correspondente para este OpenCV. (pode estar lá, eu não sei).
Confira este SOF, que explica como fazer isso usando o SciPy, que eu não quero usar: Transformação de imagem no OpenCV
Então, aqui eu peguei 4 cantos de cada sub-quadrado e apliquei a Perspectiva de distorção a cada um.
Para isso, primeiro encontramos os centróides.
contour, hier = cv2.findContours(res,cv2.RETR_LIST,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
centroids = []
for cnt in contour:
mom = cv2.moments(cnt)
(x,y) = int(mom['m10']/mom['m00']), int(mom['m01']/mom['m00'])
cv2.circle(img,(x,y),4,(0,255,0),-1)
centroids.append((x,y))
Mas os centróides resultantes não serão classificados. Confira abaixo a imagem para ver sua ordem:
Então, nós as classificamos da esquerda para a direita, de cima para baixo.
centroids = np.array(centroids,dtype = np.float32)
c = centroids.reshape((100,2))
c2 = c[np.argsort(c[:,1])]
b = np.vstack([c2[i*10:(i+1)*10][np.argsort(c2[i*10:(i+1)*10,0])] for i in xrange(10)])
bm = b.reshape((10,10,2))
Agora veja abaixo a ordem deles:
Por fim, aplicamos a transformação e criamos uma nova imagem de tamanho 450x450.
output = np.zeros((450,450,3),np.uint8)
for i,j in enumerate(b):
ri = i/10
ci = i%10
if ci != 9 and ri!=9:
src = bm[ri:ri+2, ci:ci+2 , :].reshape((4,2))
dst = np.array( [ [ci*50,ri*50],[(ci+1)*50-1,ri*50],[ci*50,(ri+1)*50-1],[(ci+1)*50-1,(ri+1)*50-1] ], np.float32)
retval = cv2.getPerspectiveTransform(src,dst)
warp = cv2.warpPerspective(res2,retval,(450,450))
output[ri*50:(ri+1)*50-1 , ci*50:(ci+1)*50-1] = warp[ri*50:(ri+1)*50-1 , ci*50:(ci+1)*50-1].copy()
Resultado:
O resultado é quase o mesmo que o da nikie, mas o tamanho do código é grande. Pode ser que métodos melhores estejam disponíveis por aí, mas até então, isso funcionará bem.
Atenciosamente ARK.
