AmericoDraws 0.1.4

Convert images into 3D drawing paths suitable for robotic arms.

AmericoDraws

AmericoDraws é uma biblioteca Python para processar imagens e gerar trajetórias 3D para braços robóticos. A biblioteca transforma imagens em caminhos de desenho otimizados que podem ser executados por braços robóticos.

Características Principais

• Remoção automática de fundo de imagens usando IA
• Extração de contornos e bordas de imagens
• Geração de trajetórias 3D otimizadas para braços robóticos
• Simplificação e otimização de caminhos para movimentos suaves
• Visualização 3D dos caminhos gerados
• Geração de comandos para controle de braços robóticos

Instalação

pip install AmericoDraws

Dependências

• rembg>=2.0.0
• numpy>=1.19.0
• matplotlib>=3.3.0
• opencv-python>=4.5.0
• Pillow>=8.0.0
• scikit-learn>=0.24.0
• networkx>=2.5.0

Uso Rápido

from AmericoDraws import independencia_ou_morte

# Processar uma imagem e gerar trajetória 3D
pontos = independencia_ou_morte(
    "caminho/para/imagem.png",
    "diretorio/saida",
    process_cell_size=1,
    points_cell_width=1,
    z_up=10,
    remove_background=True
)

print(f"Gerados {len(pontos)} pontos para trajetória do braço robótico")

Função Principal

A função independencia_ou_morte() é o ponto de entrada principal da biblioteca:

independencia_ou_morte(
    input_path,             # Caminho para a imagem de entrada
    output_dir="output",    # Diretório para salvar os resultados
    process_cell_size=1,    # Tamanho da célula para processamento
    points_cell_width=1,    # Largura da célula para geração de pontos
    upper_left_edge=None,   # Coordenadas do canto superior esquerdo [x, y, z, a, e, r]
    bottom_right_edge=None, # Coordenadas do canto inferior direito [x, y, z, a, e, r]
    z_up=10,                # Valor do eixo Z para movimento com caneta levantada
    remove_background=True, # Remover o fundo da imagem
    bg_threshold=10,        # Limiar para limpeza de bordas alfa
    bg_erode_pixels=1,      # Pixels para erosão do canal alfa
    threshold1=120,         # Primeiro limiar para detecção de bordas Canny
    threshold2=191,         # Segundo limiar para detecção de bordas Canny
    blur_size=3,            # Tamanho do kernel para blur Gaussiano
    distance_threshold=3,   # Limiar de distância para filtrar pontos
    epsilon=0.25            # Valor epsilon para algoritmo Douglas-Peucker
)

Fluxo de Processamento

1. Remoção de Fundo: Remove o fundo da imagem usando IA (opcional)
2. Extração de Contornos: Detecta bordas e contornos na imagem
3. Conversão para Matriz: Converte a imagem em uma matriz binária
4. Geração de Pontos: Cria uma matriz de pontos 3D otimizada
5. Visualização: Gera visualizações 3D e 2D dos caminhos
6. Exportação: Salva os comandos para o braço robótico

Arquivos de Saída

A biblioteca gera vários arquivos de saída:

• background_removed.png: Imagem com fundo removido
• contour.png: Imagem com contornos extraídos
• final_result.png: Visualização 2D do desenho final
• 3d_path.png: Visualização 3D do caminho do braço robótico
• robot_commands.txt: Comandos para o braço robótico (formato CSV)

Exemplos Adicionais

Personalização da Área de Desenho

from AmericoDraws import independencia_ou_morte

# Definir área de desenho personalizada
upper_left = [0, 1000, 0, 0, 0, 0]   # [x, y, z, a, e, r]
bottom_right = [1000, 0, 0, 0, 0, 0] # [x, y, z, a, e, r]

pontos = independencia_ou_morte(
    "imagem.png",
    "saida",
    upper_left_edge=upper_left,
    bottom_right_edge=bottom_right,
    z_up=20
)

Controle de Parâmetros de Detecção de Bordas

pontos = independencia_ou_morte(
    "imagem.png",
    "saida",
    threshold1=100,    # Mais sensível à detecção de bordas
    threshold2=200,
    blur_size=5,       # Blur maior para reduzir ruído
    epsilon=0.5        # Simplificação de caminho mais agressiva
)

Módulos

A biblioteca está organizada nos seguintes módulos:

• contour_extraction.py: Funções para extração de contornos
• image_processor.py: Processamento principal de imagens
• path_planning.py: Planejamento de trajetórias para o braço robótico
• utils.py: Funções utilitárias
• visualization.py: Ferramentas de visualização

Contribuições

Contribuições são bem-vindas! Por favor, abra um issue ou pull request no repositório GitHub.

Licença

Este projeto está licenciado sob a licença MIT - veja o arquivo LICENSE para detalhes.

Autor

• Lucas Dantas - [e-mail]

Repositório

https://github.com/lucasddoliveira/AmericoDraws

AmericoDraws

AmericoDraws is a Python library for processing images and generating 3D trajectories for robotic arms. The library transforms images into optimized drawing paths that can be executed by robotic arms.

Key Features

• Automatic background removal using AI
• Contour and edge extraction from images
• Generation of optimized 3D trajectories for robotic arms
• Path simplification and optimization for smooth movement
• 3D visualization of generated paths
• Generation of commands for robotic arm control

Installation

pip install AmericoDraws

Dependencies

• rembg>=2.0.0
• numpy>=1.19.0
• matplotlib>=3.3.0
• opencv-python>=4.5.0
• Pillow>=8.0.0
• scikit-learn>=0.24.0
• networkx>=2.5.0

Quick Start

from AmericoDraws import independencia_ou_morte

# Process an image and generate a 3D trajectory
pontos = independencia_ou_morte(
    "caminho/para/imagem.png",
    "diretorio/saida",
    process_cell_size=1,
    points_cell_width=1,
    z_up=10,
    remove_background=True
)

print(f"Generated {len(points)} points for robotic arm trajectory")

Main Function

The independencia_ou_morte() function is the main entry point of the library:

independencia_ou_morte(
    input_path,             # Path to input image
    output_dir="output",    # Directory to save results
    process_cell_size=1,    # Cell size for processing
    points_cell_width=1,    # Cell width for point generation
    upper_left_edge=None,   # Coordinates of upper left corner [x, y, z, a, e, r]
    bottom_right_edge=None, # Coordinates of bottom right corner [x, y, z, a, e, r]
    z_up=10,                # Z-axis value for pen-up movement
    remove_background=True, # Remove background from image
    bg_threshold=10,        # Threshold for alpha edge cleanup
    bg_erode_pixels=1,      # Pixels to erode from alpha channel
    threshold1=120,         # First Canny edge detection threshold
    threshold2=191,         # Second Canny edge detection threshold
    blur_size=3,            # Kernel size for Gaussian blur
    distance_threshold=3,   # Distance threshold for point filtering
    epsilon=0.25            # Epsilon value for Douglas-Peucker algorithm
)

Processing Pipeline

1. Background Removal: Removes image background using AI (optional)
2. Contour Extraction: Detects edges and contours in the image
3. Matrix Conversion: Converts image to binary matrix
4. Point Generation: Creates an optimized 3D point matrix
5. Visualization: Generates 3D and 2D path visualizations
6. Export: Saves commands for the robotic arm

Output Files

The library generates several output files:

• background_removed.png: Image with background removed
• contour.png: Image with extracted contours
• final_result.png: 2D visualization of final drawing
• 3d_path.png: 3D visualization of robotic arm path
• robot_commands.txt: Commands for robotic arm (CSV format)

Additional Examples

Custom Drawing Area

from AmericoDraws import independencia_ou_morte

# Define custom drawing area
upper_left = [0, 1000, 0, 0, 0, 0]   # [x, y, z, a, e, r]
bottom_right = [1000, 0, 0, 0, 0, 0] # [x, y, z, a, e, r]

points = independencia_ou_morte(
    "image.png",
    "output",
    upper_left_edge=upper_left,
    bottom_right_edge=bottom_right,
    z_up=20
)

Edge Detection Parameter Control

points = independencia_ou_morte(
    "image.png",
    "output",
    threshold1=100,    # More sensitive edge detection
    threshold2=200,
    blur_size=5,       # Larger blur to reduce noise
    epsilon=0.5        # More aggressive path simplification
)

Modules

The library is organized into the following modules:

• contour_extraction.py: Functions for contour extraction
• image_processor.py: Main image processing
• path_planning.py: Trajectory planning for the robotic arm
• utils.py: Utility functions
• visualization.py: Visualization tools

Contributions

Contributions are welcome! Please open an issue or pull request on the GitHub repository.

License

This project is licensed under the MIT License - see the LICENSE file for details.

Author

• Lucas Dantas - [e-mail]

Repository

https://github.com/lucasddoliveira/AmericoDraws