File size: 4,584 Bytes
0156fe0
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
from transformers import (
    SuperPointImageProcessor,
    SuperPointForKeypointDetection as SuperPointKeypointDetection,
)
import torch
import cv2
import numpy as np
import os


### ЗАВАНТАЖЕННЯ І ПОПЕРЕДНЯ ОБРОБКА ДАНИХ ###

# Створюємо директорію для вихідних файлів
os.makedirs("output", exist_ok=True)

images = ["data/image0.jpg", "data/image1.jpg", "data/image2.jpg", "data/image3.jpg"]
original_images = []
resized_images = []

for image_path in images:
    image = cv2.imread(image_path)
    original_images.append(image)
    resized_image = cv2.resize(image, (640, 480))
    resized_images.append(resized_image)


### ЗАСТОСУВАННЯ ДЕТЕКТОРА ОЗНАК SUPERPOINT ###


processor = SuperPointImageProcessor.from_pretrained("magic-leap-community/superpoint")
model = SuperPointKeypointDetection.from_pretrained("magic-leap-community/superpoint")

inputs = processor(resized_images, return_tensors="pt")
outputs = model(**inputs)


### ВІЗУАЛІЗАЦІЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ###


def draw_keypoints(image, keypoints, color=(0, 255, 0), radius=2):
    for kp in keypoints:
        x, y = int(kp[0]), int(kp[1])
        cv2.circle(image, (x, y), radius, color, -1)
    return image


def create_blank_image(shape):
    return np.zeros((shape[0], shape[1], 3), dtype=np.uint8)


all_keypoints = []

for i, (original_image, resized_image) in enumerate(
    zip(original_images, resized_images)
):
    image_mask = outputs.mask[i]
    image_indices = torch.nonzero(image_mask).squeeze()
    image_keypoints = outputs.keypoints[i][image_indices]

    # Масштабуємо ключові точки назад до оригінального розміру
    scale_x = original_image.shape[1] / resized_image.shape[1]
    scale_y = original_image.shape[0] / resized_image.shape[0]
    scaled_keypoints = image_keypoints.clone()
    scaled_keypoints[:, 0] *= scale_x
    scaled_keypoints[:, 1] *= scale_y

    all_keypoints.append(scaled_keypoints)

    # Створюємо зображення з ключовими точками
    keypoints_image = draw_keypoints(original_image.copy(), scaled_keypoints)
    cv2.imwrite(f"output/image{i}.png", keypoints_image)

    # Створюємо зображення тільки з ключовими точками
    blank_image = create_blank_image(original_image.shape[:2])
    just_keypoints_image = draw_keypoints(blank_image, scaled_keypoints)
    cv2.imwrite(f"output/image{i}_just_keypoints.png", just_keypoints_image)


### СПІВСТАВЛЕННЯ ОЗНАК ###


def match_keypoints(img1, kp1, img2, kp2, method="flann"):
    # Convert keypoints to cv2.KeyPoint objects
    kp1 = [cv2.KeyPoint(x=float(kp[0]), y=float(kp[1]), size=1) for kp in kp1]
    kp2 = [cv2.KeyPoint(x=float(kp[0]), y=float(kp[1]), size=1) for kp in kp2]

    # Compute descriptors
    sift = cv2.SIFT_create()
    _, des1 = sift.compute(img1, kp1)
    _, des2 = sift.compute(img2, kp2)

    if method == "flann":
        FLANN_INDEX_KDTREE = 1
        index_params = dict(algorithm=FLANN_INDEX_KDTREE, trees=5)
        search_params = dict(checks=50)
        flann = cv2.FlannBasedMatcher(index_params, search_params)
        matches = flann.knnMatch(des1, des2, k=2)
    else:  # BF Matcher
        bf = cv2.BFMatcher()
        matches = bf.knnMatch(des1, des2, k=2)

    # Apply ratio test
    good_matches = []
    for m, n in matches:
        if m.distance < 0.7 * n.distance:
            good_matches.append(m)

    # Draw matches
    img_matches = cv2.drawMatches(
        img1,
        kp1,
        img2,
        kp2,
        good_matches,
        None,
        flags=cv2.DrawMatchesFlags_NOT_DRAW_SINGLE_POINTS,
    )
    return img_matches


# Застосовуємо алгоритми співставлення ознак, якщо є більше одного зображення
if len(images) > 1:
    for i in range(1, len(images)):
        # FLANN matching
        flann_matches = match_keypoints(
            original_images[0],
            all_keypoints[0],
            original_images[i],
            all_keypoints[i],
            method="flann",
        )
        cv2.imwrite(f"output/image0_image{i}_flann.png", flann_matches)

        # BF matching
        bf_matches = match_keypoints(
            original_images[0],
            all_keypoints[0],
            original_images[i],
            all_keypoints[i],
            method="bf",
        )
        cv2.imwrite(f"output/image0_image{i}_bf.png", bf_matches)