QR code orientation

"""
DEMOUKÁZKA
jak pomocí OpenCV přečíst hodnotu v QR kódu a zároveň vrátit orientaci QR kódu podle směrnice.
Vypíše směrnici QR kódu jako úhel 0°- 360°
Vypíše světovou stranu, na kterou je QR kód natočen
"""
import cv2 as cv
import numpy as np
import math

# Nastavím si testovací obrázek:
# qr000.png (neotočen, originál míří na SEVER)
# qr015.png (lehce pootočen o 15° PO směru hodinových ručiček)
# qr345.png (lehce pootočen o 15° PROTI směru hodinových ručiček)
# qr045.png (pootočen o 45° PO směru hodinových ručiček, nedává správné výsledky, protože je to hraniční hodnota a záleží, kolik desetinek doprava či doleva spočítá OpenCV ty hraniční body a tím pádem směrnici)
IMG_FILE = 'qr015.png'
# Když chci podrobný tisk informací o QR kódu, které předá OpenCV, nastavím True
PODROBNY_TISK = False
# Když chci nakreslit obrysové čáry kolem QR kódu, nastavím True
KRESLENI = True
im = cv.imread(IMG_FILE)
det = cv.QRCodeDetector()
for i in range(4):
    # postupně vyzkouším obrázek vždy pootočit o 90°, proto 4 cykly
    print("Rozměry obrázku: ", im.shape)
    retval, points, straight_qrcode = det.detectAndDecode(im)
    if points is not None:
        nrOfPoints = len(points[0])
        x0 = int(points[0][3][0])
        y0 = int(points[0][3][1])
        if KRESLENI:
            """
            Zelené kolečko je výchozí bod směrnice. Ta vede z tohoto bodu směrem k levému hornímu rohu QR kódu a tím pádem určuje "světovou" stranu, kam je QR kód natočen.
            Čáry jsou obrysy QR kódu. Prvním bodem vráceným z OpenCV je levý horní roh. Od něj začíná červená čára, která se mění v růžovou čím blíže jsou obvodové čáry k poslednímu bodu. Červená tedy ukazuje na první bod.
            Pokud chci vykresli kolečko i obrys QR kódu, nastavím konstantu KRESLENI na True.
            """
            cv.circle(im, tuple((x0, y0)), 25, (0, 250, 30), 4)
            for j in range(nrOfPoints):
                x1 = int(points[0][j][0])
                y1 = int(points[0][j][1])
                nextPointIndex = (j+1) % nrOfPoints
                x2 = int(points[0][nextPointIndex][0])
                y2 = int(points[0][nextPointIndex][1])
                cv.line(im, tuple((x1, y1)), tuple((x2, y2)), (75*j,75*j,255), 5)
    if PODROBNY_TISK:
        print("Obsah QR kódu: ", retval)
        print("Surová data na souřadnicích QR kódu: ", straight_qrcode)
        print("Typ matice se souřadnicemi: ", type(points))
        print("Počet dimenzí matice: ", points.ndim)
        print("Tvar matice: ", points.shape)
        print("Velikost matice: ", points.size)
        print("Typ hodnot uchovaný v matici: ", points. dtype)
        # print("Transformovaná matice, čili x- a y-    souřadnice bodů: ", points.T)
        print("Největší prvek: ", points.max())
        print("Nejmenší prvek: ", points.min())
        # print("Index maximálních hodnot souřadnic: ", np.argmax(points))
        # print("Index minimálních hodnot souřadnic: ", np.argmin(points))
    print("Souřadnice rohů QR kódu: ", points)
    delta_x = points[0][0][0] - x0
    delta_y = y0 - points[0][0][1]
    print("Delta x: ", delta_x, " Delta y: ", delta_y)
    # Když ani jedna směrnice není kolmicí na osový systém, tzn. má obecný směr
    if bool(delta_x and delta_y):
        theta = math.atan(delta_x / delta_y)
        theta_deg = theta / math.pi * 180
        if delta_y < 0:
            theta_deg = 180 + theta_deg
    # Když směrnice ukazuje kolmo nahoru (SEVER) nebo dolů (JIH), nastala by chyba, protože tangens není pro takové hodnoty úhlu definován
    elif delta_x == 0:
        if delta_y > 0:
            theta = 0
            theta_deg = float(0)
        else:
            theta = math.pi
            theta_deg = float(180)
    # Když směrnice ukazuje kolmo doprava (VÝCHOD) nebo doleva (ZÁPAD), nastala by chyba dělením nulou, tak to musím ošetřit
    elif delta_y == 0:
        if delta_x > 0:
            theta = math.pi / 2
            theta_deg = float(90)
        else:
            theta = math.pi / 2 * 3
            theta_deg = float(270)
    # Když se pohybuji v záporných hodnotách úhlu, chci ale vidět kladné číslo
    if theta_deg < 0:
        theta = theta + math.pi * 2
        theta_deg = theta_deg + 360
    window_name = "Smernice: " + str(round(theta_deg, 2))
    if (theta_deg > 225.0) and (theta_deg <= 315.0):
        direction = "ZAPAD"
    elif (theta_deg > 45.0) and (theta_deg <= 135.0):
        direction = "VYCHOD"
    elif (theta_deg > 135.0) and (theta_deg <= 225.0):
        direction = "JIH"
    else:
        direction = "SEVER"
    window_name += " QR kod je orientovany na " + direction + ". Stiskni libovolnou klavesu pro otoceni QR kodu o 90°."
    print("Text v QR kódu: ", retval, window_name, sep=" ")
    cv.imshow(window_name, im)
    # Stiskem klávesy budeme pokračovat
    cv.waitKey(0)
    cv.destroyAllWindows()
    # Nechci znovu kreslit do už pokresleného obrázku, tak si znovu otevřu nepokreslený a otočím si ho tolikrát, kolik cyklů už proběhlo
    im = cv.imread(IMG_FILE)
    for k in range(i+1):
        im = cv.rotate(im, cv.ROTATE_90_CLOCKWISE)