import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.image as mpimg
import numpy as np
from PIL import Image
from PIL import ImageChops
import PIL.ImageOps
import math
from functools import reduce
import operator

# import Image

def zaklatkujKapturka(zdj,box):
    for j in range(box[1], box[3]):
        zdj[j,box[0],0:3] = 0
        zdj[j,box[2],0:3] = 0
    for i in range(box[0], box[2]):
        zdj[box[1], i, 0:3] = 0
        zdj[box[3], i, 0:3] = 0

def wykryjKapturka(zdj, kapturek):

    #wspl kapturka
    rmsmin = 10000
    rmsList = []
    x,y = [],[]

    widthK, heightK = kapturek.size
    histKapturek = kapturek.histogram()

    #bierzemy niebieski kanal, bo dla niego daje sie wykryc wszystkie kapturki
    histKapturek = histKapturek[512:len(histKapturek)-1]


    widthZdj, heightZdj = zdj.size
    histZdj = zdj.histogram()

    #nie trzeba sie przesuwac co piksel bo to zajmuje wieki a efekty zadne
    for i in range(0,heightZdj-heightK, 10):
        for j in range(0, widthZdj - widthK, 10):

            wycinek = zdj.crop((j,i,j+widthK,i+heightK))

            # plt.imshow(wycinek)
            # plt.show()

            #tu tez niebieski kanal
            histWycinek = wycinek.histogram()
            histWycinek = histWycinek[512:len(histWycinek)-1]

            rms = math.sqrt(
                reduce(operator.add, map(lambda a, b,: (a - b) ** 2, histKapturek, histWycinek)) / len(
                    histKapturek))

            if(rms < rmsmin):
                rmsmin = rms
                rmsList.append(rms)
                x.append(j)
                y.append(i)
                # plt.imshow(wycinek)
                # plt.show()

    znaleziony = wyswietlZnalezionegoKapturka(zdj,x,y,rmsList,widthK,heightK)

    return znaleziony


def wyswietlZnalezionegoKapturka(zdj, x ,y, rms, w, h):

    length = len(rms)
    lmin = math.floor(length / 5)
    #rmsmin = min(rms)
    xmin = x[length-lmin]
    xmax = x[length-1]
    ymin = y[length - lmin]
    ymax = y[length-1]

    znaleziony = zdj.crop((xmin - 20, ymin - 20, xmax + w + 20, ymax + h + 20))
    plt.imshow(znaleziony)
    plt.show()
    return znaleziony


# tlo = mpimg.imread('0.png')
# zdj = mpimg.imread('1.png')


"wykrywanie kapturka za pomoca background subtraction"
# tlo = Image.open('0.png')
# zdj = Image.open('1.png')
#
# #zamiana z RGBA na RGB
# zdjRGB = Image.new("RGB", zdj.size, (255, 255, 255))
# zdjRGB.paste(zdj, mask=zdj.split()[3]) # 3 is the alpha channel
#
# #to co sie nie rozni bedzie czarne
# diff = ImageChops.subtract_modulo(zdjRGB,tlo)
#
# #szary
# diff = diff.convert('LA')
#
# #thresholding - kapturek bedzie bialy
# threshold = 0.0000001
# diff = diff.point(lambda p: p > threshold and 255)
#
# diff = diff.convert('L')
#
# #stworzenie maski
# diff = PIL.ImageOps.invert(diff)
# diff = diff.convert('RGB')
#
# #dodanie maski do zdjecia - kolorowy kapturek na bialym tle
# zdjKapturek = ImageChops.add(zdjRGB, diff)
# mpimg.imsave('kapturekNaBialym.png',zdjKapturek)
#
# # plt.imshow(zdjKapturek)
# # plt.show()
#
# kapturekNaCzarnym = ImageChops.subtract(zdjRGB, diff)
# mpimg.imsave('kapturekNaBCzarnym.png',kapturekNaCzarnym)
# box = kapturekNaCzarnym.getbbox()
# #print(box)
#
# kapturek = zdjKapturek.crop(box)
# mpimg.imsave('kapturek.png',kapturek)
# # plt.imshow(kapturek)
# # plt.show()
#
# kapturekKlatka = mpimg.imread('kapturekNaBialym.png')
# zaklatkujKapturka(kapturekKlatka,box)
# mpimg.imsave('kapturekNaBialymKlatka.png',kapturekKlatka)
# # plt.imshow(kapturekKlatka)
# # plt.show()





kapturek = Image.open('kapturek.png')


#kapturek na Zdj1
img1 = Image.open('img1.png')
# plt.imshow(img1)
# plt.show()

znaleziony1 = wykryjKapturka(img1.copy(),kapturek.copy())
# plt.imshow(znaleziony1)
# plt.show()
mpimg.imsave('kapturekImg1.png',znaleziony1)
#
#
# #kapturek na Zdj2
img2 = Image.open('img2.png')
# plt.imshow(img2)
# plt.show()

znaleziony2 = wykryjKapturka(img2.copy(),kapturek.copy())
# plt.imshow(znaleziony2)
# plt.show()
mpimg.imsave('kapturekImg2.png',znaleziony2)
#
# # # #kapturek na Zdj3
img3 = Image.open('img3.png')
# plt.imshow(img3)
# plt.show()

znaleziony3 = wykryjKapturka(img3.copy(),kapturek.copy())
# plt.imshow(znaleziony3)
# plt.show()
mpimg.imsave('kapturekImg3.png',znaleziony3)
#
# # # kapturek na Zdj4
img4 = Image.open('img4.png')
# plt.imshow(img4)
# plt.show()

znaleziony4 = wykryjKapturka(img4.copy(),kapturek.copy())
# plt.imshow(znaleziony4)
# plt.show()
mpimg.imsave('kapturekImg4.png',znaleziony4)
#
#
# #kapturek na Zdj5
img5 = Image.open('img5.png')
# plt.imshow(img5)
# plt.show()

znaleziony5 = wykryjKapturka(img5.copy(),kapturek.copy())
# plt.imshow(znaleziony5)
# plt.show()
mpimg.imsave('kapturekImg5.png',znaleziony5)