[tutorial] detectar contorno de imagens

Então galera nesse tutorial vamos aprender a detectar os contornos de uma imagem usando um algoritimo bem simples, nesse tutorial vamos utilizar o python com o modulo PIL (pillow) embora possa ser feito em qualquer outra linguagem de sua preferencia ja que vamos fazer na mão. Para começar importamos o modulo pil (não vou abordar a instalação do mesmo)

Código:

#!/usr/bin/python3

from PIL import Image

podemos carregar a imagem usando o metodo open da classe Image (Image.open), podemos inclusive exibir ela com o metodo show

Código:

#!/usr/bin/python3

from PIL import Image

img = Image.open("mikan.jpg")
img.show()

transformamos a imagem em preto e branco para ter apenas duas cores a ser manipulada, criamos um novo objeto de imagem com o metodo new com o mesmo tamanho da imagem atual para receber a imagem preto e branco, depois basta ler pixel a pixel da imagem original tirar uma media das 3 cores RGB e por comparar essa media com um valor (esse valor pode ser uma variavel ~ no caso chamei ela de nivel), caso a media seja maior a gente desenha um pixel branco e caso seja menor a gente desenha um pixel preto

Código:

#!/usr/bin/python3

from PIL import Image

img = Image.open("mikan.jpg")
tam = img.size

imgMono = Image.new("RGB",tam)

nivel = 127
contx = 0
while contx < tam[0]:
 conty = 0
 while conty < tam[1]:
 r, g, b = img.getpixel((contx, conty))
 
 media = (r + g + b) // 3
 
 if media > nivel:
 imgMono.putpixel((contx, conty),(255,255,255))
 else:
 imgMono.putpixel((contx, conty),(0,0,0))
 
 conty += 1
 contx += 1

imgMono.show()


as bordas são os limites de uma superficie no caso contorno dela, existe uma pequena diferença na sua coloração entre a borda e depois dela, sendo que é essa diferença que vamos utilizar para detectar elas. A logica em cima disso é bastante simples bastando ler a imagem preto e branco pixel a pixel, caso a imagem tenha o pixel preto a gente ignora, caso tenha o pixel branco a gente pinta um pixel na imagem (no caso uma imagem nova), se tiver outro pixel branco seguido do anterior a gente ignora ate o proximo pixel preto (para fazer isso usamos uma variavel para indicar se o pixel anterior é branco ou não, caso detecte o pixel branco setamos a variavel como verdadeiro e com isso não permitindo desenhar na imagem outro pixel branco, caso detecte um pixel preto ele atribui falso naquela variavel permitindo desenhar o proximo pixel branco e com isso ficando nesse loop)

Código:

#!/usr/bin/python3

from PIL import Image

img = Image.open("mikan.jpg")
tam = img.size

imgMono = Image.new("RGB",tam)
imgBorda = Image.new("RGB",tam)

nivel = 127
contx = 0
while contx < tam[0]:
 conty = 0
 while conty < tam[1]:
 r, g, b = img.getpixel((contx, conty))
 
 media = (r + g + b) // 3
 
 if media > nivel:
 imgMono.putpixel((contx, conty),(255,255,255))
 else:
 imgMono.putpixel((contx, conty),(0,0,0))
 
 conty += 1
 contx += 1

contx = 0
desenhado = False
while contx < tam[0]:
 conty = 0
 while conty < tam[1]:
 
 r, g, b = imgMono.getpixel((contx, conty))
 
 if (desenhado == False) and (r == 255):
 imgBorda.putpixel((contx, conty),(255,255,255))
 desenhado = True
 else:
 if r == 0:
 desenhado = False
 
 conty += 1
 contx += 1

imgBorda.show()

se a gente tentar pegar as bordas de um quadrado de uma unica cor usando esse script vai gera apenas uma linha T.T



para uma precisão maior é necessario ler a imagem pixel a pixel da direita para a esquerda, depois da esquerda para direita, depois de cima para baixo e por fim de baixo para cima (não necessarimente nessa ordem), obs: esse mesmo codigo poderia ser melhorado de varias formas possiveis por exemplo usando apenas um loop para aumentar a performance

Código:

#!/usr/bin/python3

from PIL import Image

img = Image.open("quadrado.jpg")
tam = img.size

imgMono = Image.new("RGB",tam)
imgBorda = Image.new("RGB",tam)

nivel = 127
contx = 0
while contx < tam[0]:
 conty = 0
 while conty < tam[1]:
 r, g, b = img.getpixel((contx, conty))
 
 media = (r + g + b) // 3
 
 if media > nivel:
 imgMono.putpixel((contx, conty),(255,255,255))
 else:
 imgMono.putpixel((contx, conty),(0,0,0))
 
 conty += 1
 contx += 1

contx = 0
desenhado = False
while contx < tam[0]:
 conty = 0
 while conty < tam[1]:
 r, g, b = imgMono.getpixel((contx, conty))
 
 if (desenhado == False) and (r == 255):
 imgBorda.putpixel((contx, conty),(255,255,255))
 desenhado = True
 else:
 if r == 0:
 desenhado = False
 
 conty += 1
 contx += 1

conty = 0
desenhado = False
while conty < tam[1]:
 contx = 0
 while contx < tam[0]:
 r, g, b = imgMono.getpixel((contx, conty))
 
 if (desenhado == False) and (r == 255):
 imgBorda.putpixel((contx, conty),(255,255,255))
 desenhado = True
 else:
 if r == 0:
 desenhado = False
 
 contx += 1
 conty += 1

contx = tam[0] -1
desenhado = False
while contx >= 0:
 conty = tam[1] -1
 while conty >= 0:
 r, g, b = imgMono.getpixel((contx, conty))
 
 if (desenhado == False) and (r == 255):
 imgBorda.putpixel((contx, conty),(255,255,255))
 desenhado = True
 else:
 if r == 0:
 desenhado = False
 
 conty -= 1
 contx -= 1

conty = tam[1] -1
desenhado = False
while conty >= 0:
 contx = tam[0] -1
 while contx >= 0:
 r, g, b = imgMono.getpixel((contx, conty))
 
 if (desenhado == False) and (r == 255):
 imgBorda.putpixel((contx, conty),(255,255,255))
 desenhado = True
 else:
 if r == 0:
 desenhado = False
 
 contx -= 1
 conty -= 1

img.show()
imgBorda.show()


outro exemplo com a foto da mikan e como seria no exemplo anterior



outra coisa que a gente pode fazer é mexer naquela variavel nivel para tentar pegar alguns outros contornos mais escuros ou ignorar os mais escuros (isso pode variar de imagem para imagem), ex: em 240 pegamos apenas uma parte dos olhos da mikan ignorando todo o resto

Código:

nivel = 240

bom galera é isso, ate o proximo tutorial sobre computação grafica \o

by kodo no kami