#!/usr/bin/env python
# coding: utf-8

# # Morfologické operace

# Vstup: binární obraz nebo obraz s více úrovněmi jasu
# 
# Výstup: binární obraz nebo obraz s více úrovněmi jasu
# 
# Cíl: tvar objektů
# 
# Vlastnosti: snadné a rychlé předzpracování
# 
# ![input_image](http://www.kky.zcu.cz/uploads/courses/zdo/lesson5/original.jpg)

# In[1]:


get_ipython().run_line_magic('pylab', 'inline --no-import-all')
import skimage
import skimage.io
import skimage.color
import skimage.morphology

import matplotlib.pyplot as plt

import numpy as np

import scipy
import scipy.ndimage


# In[2]:


# thresholding - prahování
text_color = skimage.io.imread('http://www.kky.zcu.cz/uploads/courses/zdo/lesson5/original.jpg')
text_gray = skimage.color.rgb2gray(text_color)
textb = text_gray > 0.5
plt.imshow(textb, cmap='gray')


# ## Binární dilatace

# In[3]:


a = np.zeros((5,5), dtype=np.int)
a[2, 2] = 1
#a[1:6, 2:5] = 1
print 'input \n', a

kernel = skimage.morphology.diamond(1).astype(np.uint8)

print 'kernel \n', kernel

ad = skimage.morphology.binary_dilation(a, kernel)
print 'dilation \n', ad
#dir(skimage.morphology)

#skimage.morphology.binary_dilation(a, morphology.diamond(1)).astype(np.uint8)


# In[4]:


kernel_big = skimage.morphology.diamond(5).astype(np.uint8)
textd = skimage.morphology.binary_dilation(textb, kernel_big)
plt.imshow(textd, cmap='gray')


# ## Binární eroze

# In[5]:


a = np.zeros((7,7), dtype=np.int)
a[1:6, 2:5] = 1
print 'input \n', a


ad = skimage.morphology.binary_erosion(a, kernel)
print 'erosion \n', ad


# In[6]:


#kernel_big = skimage.morphology.diamond(3).astype(np.uint8)
textd = skimage.morphology.binary_erosion(textb, kernel_big)
plt.imshow(textd, cmap='gray')


# ## Binární otevření a uzavření

# Kombinace obou předchozích metod
# 
# * Otevření - eroze + dilatace
# * Uzavření - dilatace + eroze

# In[7]:


# Otevření
#kernel_big = skimage.morphology.diamond(4).astype(np.uint8)
textd = skimage.morphology.binary_opening(textb, kernel_big)

#plt.subplot(121)
#plt.imshow(textb, cmap='gray')
#plt.subplot(122)
plt.imshow(textd, cmap='gray')


# In[8]:


# Uzavření
textd = skimage.morphology.binary_closing(textb, kernel_big)
plt.imshow(textd, cmap='gray')


# ## Kostra (Skeleton)

# In[9]:


a = np.zeros((200, 300), dtype=np.int)
#a[1:6, 2:5] = 1
a[50:100, 50:200] = 1
a[30:150, 100:150] = 1

skela = skimage.morphology.skeletonize(a)


plt.figure(figsize=(9, 4))
plt.subplot(121)
plt.imshow(a, cmap='gray')
plt.subplot(122)
plt.imshow(skela, cmap='gray')


# In[10]:


textd = skimage.morphology.skeletonize(textb)
plt.imshow(textd, cmap='gray')


# ## Vyplnění děr (Fill holes)

# In[11]:


texth = scipy.ndimage.morphology.binary_fill_holes(textb)
plt.imshow(texth, cmap='gray')


# ## Cvičení

# Spočítejte čtverce na obrázku z kamery
# 
# ![ctverce](https://pojabr.zcu.cz/uploads/courses/zdo/lesson5/pocitani_ctvercu.jpg)

# # Příprava na písemku
# * FT
# * morfologické operace