Mosaic Image Projet Final

from PIL import Image, ImageFile
from sys import argv
from math import sqrt, floor # Pythagore
import numpy as np # moyenne RGB rapide (optionel)
from os import listdir, remove
from os.path import isfile, join

# Pour un problème de compatibilité avec les jpeg...
# voir http://bit.ly/2IkyJ6U
ImageFile.LOAD_TRUNCATED_IMAGES = True

'''
    Determine la distance euclidienne entre deux couleur (pythagore en 3D)
'''
def distance(color1, color2):
    r1, g1, b1 = color1
    r2, g2, b2 = color2
    # Étonnament la manière la plus rapide
    return sqrt((r2-r1)**2 + (g2-g1)**2 + (b2-b1)**2)

'''
    Cherche l'image qui correspond le mieux au block de pixel donné
    retourne l'image la plus adapté à ce block
'''
def getClosestImage(imgCrop, imgdb):
    imgBlockAvgRGB = avgRGB(imgCrop) # Valeur moyenne RGB de l'image source

    # Cherche l'élément présentant la valeur RGB moyenne la plus proche
    nearestRGB = min(imgdb.keys(), key=lambda imAvgRGB: distance(imAvgRGB, imgBlockAvgRGB))
    nearestImg = imgdb[nearestRGB]
    return nearestImg

'''
    Obtient la valeur RGB (red, green, blue) moyenne d'une image
'''
def avgRGB(img):
    return tuple(np.array(img).mean(axis=(0,1)))

'''
    Normalise la taille de chaque image de la base de donnée
    imgdb: base d'images à normaliser
    size: tuple representant la taille voulue, ex: (tailleX, tailleY)
'''
def normaliseSize(imgdb, size):
    for i in range(len(imgdb)):
        imgdb[i] = imgdb[i].resize(size)
    return imgdb

'''
    Charge les images dans la base de donnée
'''
def loadMosaDatabase(imgDbPath):
    # Contient toute les images utiles pour la mosaic
    imgdb = []
    for imagePath in listdir(imgDbPath):
        # Obtient le chemin complet vers le fichier
        imageFullPath = join(imgDbPath, imagePath)
        # Passe à la boucle suivante si l'élément n'est pas un fichier
        if not isfile(imageFullPath):
            continue
        # Ajoute l'objet image à la liste des images utiles
        imgdb.append(Image.open(imageFullPath))
    return imgdb

# Vérifie que tout les paramètres sont fournis
if len(argv) < 5:
    exit("Usage: python3 script.py cheminVersImage cheminVersBasededonnee resolution facteurDeSortie")

imgOrigPath = argv[1] # chemin vers l'image à "mosaiquer"
imgDbPath = argv[2] # chemin vers le dossier contenant les images pour la mosaique
resolution = int(argv[3]) # nombre de divisions de l'image originale
outputFactor = abs(int(argv[4])) # facteur par lequel multiplier la taille de l'image d'entrée

img = Image.open(imgOrigPath) # Charge l'image originale

if outputFactor != 1: # Si la taille de l'image d'entrée doit être ajusté
    img = img.resize((img.size[0]*outputFactor, img.size[1]*outputFactor))
    print("L'image de mosaique sera {} fois plus grande que l'image d'entrée".format(outputFactor))

origSize = img.size # Garde en mémoire la taille de l'image originale pour plus tard
print("Chargement des images dans la base de donnée... ")
imgdb = loadMosaDatabase(imgDbPath) # Charge la base de donnée d'images

blockSize = ( floor(img.size[0]/resolution), floor(img.size[1]/resolution) )
apprxSize = ( blockSize[0]*resolution, blockSize[1]*resolution )

print("La taille de image originale vas être changer en:\t {}".format(apprxSize))
print("La mosaique se constitura d'images de taille:\t {}".format(blockSize))
print("Changement de la taille de l'image originale en {}...".format(apprxSize))

img = img.resize(apprxSize) # Change la taille de l'image originale pour tomber juste
print("Changement de chaque image de la base de donnée {} ...".format(blockSize))
imgdb = normaliseSize(imgdb, blockSize) # Change la taille des images pour convenir à la résolution

print("Construction du dictionnaire Image <--> valeur RGB moyenne...")
imgDbAvgRGB = dict() # Dictionnaire liant chaque image à ses valeur RGB moyennes
for im in imgdb:
    imgDbAvgRGB[avgRGB(im)] = im

imgMosa = Image.new("RGB", apprxSize, (255,0,0)) # Contiendra la mosaique

print("Création de la mosaique...")
for x in range(0, apprxSize[0], blockSize[0]): # Vas de 0 à apprxSize[0] en faisant x = x + blockSize[0] à chaque tour (step)
    for y in range(0, apprxSize[1], blockSize[1]):
        blockFrame = (x,y, x+blockSize[0], y+blockSize[1])
        # Découpe la portion de l'image originale à faire correspondre
        imgCrop = img.crop(blockFrame)
        # Obtient l'image à placer dans le block actuel, depuis la base de donnée
        imgBlock = getClosestImage(imgCrop, imgDbAvgRGB)
        # colle l'image à placer dans sa position dans la nouvelle mosaique
        imgMosa.paste(imgBlock, blockFrame)

print("Terminé !")
print("Changement de la taille de la mosaique pour être égale à celle de l'image originale {}".format(origSize))
imgMosa = imgMosa.resize(origSize)
print("Fichier enregistré sous \"mosa.png\"")
imgMosa.save("mosa.png")