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import warnings
warnings.filterwarnings("ignore", message=".*torch.meshgrid.*")

from pathlib import Path
from typing import List, Dict, Optional, Tuple, Union
import hashlib

import numpy as np
import cv2
from PIL import Image
import torch

from SCHP import SCHP
from DensePose import DensePose
from mappings import *
from resize_image_processor import ResizeImageProcessor
from mask_utils import (
    get_person_height, calculate_kernels,
    compute_strong_protect_area, compute_weak_protect_area,
    compute_mask_area, finalize_mask, keep_largest_connected_component
)

class GarmentMaskProcessor:
    """
    Processeur one-shot pour générer des masques de vêtements pour l'inpainting.

    Usage:
        processor = GarmentMaskProcessor(
            device="cuda:0",
            densepose_ckpt="path/to/densepose",
            schp_atr_ckpt="path/to/atr.pth",
            schp_lip_ckpt="path/to/lip.pth"
        )

        results = processor.process_batch(
            images=["img1.jpg", "img2.jpg"],
            garment_types=["upper", "lower"],
            output_dir="./output"
        )
    """

    # Mapping des types de vêtements
    TYPE_TO_PART = {
        "upper_body": "upper", "lower_body": "lower", "full_body": "dress",
        "upper": "upper", "lower": "lower", "dress": "dress", "full": "dress",
    }

    # Paramètres de forme pour masques variables
    P_ELLIPSE = 0.50
    P_BOX = 0.30
    P_POLY = 0.20

    def __init__(
        self,
        device: str = "cuda:0",
        densepose_ckpt: str = "checkpoints/DensePose",
        schp_atr_ckpt: str = "checkpoints/SCHP/exp-schp-201908301523-atr.pth",
        schp_lip_ckpt: str = "checkpoints/SCHP/exp-schp-201908261155-lip.pth",
        output_height: int = 1024,
        process_size: int = 512,
        use_convex_hull: bool = True,
        schp_batch_size: int = 12,
        allowed_strategies: Optional[List[str]] = None,
        save_images = False
    ):
        """
        Initialise le processeur avec les modèles de segmentation.

        Args:
            device: Device PyTorch (ex: "cuda:0", "cpu")
            densepose_ckpt: Chemin vers le checkpoint DensePose
            schp_atr_ckpt: Chemin vers le checkpoint SCHP-ATR
            schp_lip_ckpt: Chemin vers le checkpoint SCHP-LIP
            output_height: Hauteur de sortie standardisée (défaut: 1024)
            process_size: Taille pour le traitement intermédiaire (défaut: 512)
            use_convex_hull: Appliquer convex hull au masque final
            schp_batch_size: Taille de batch pour SCHP (défaut: 12)
            allowed_strategies: Liste des stratégies autorisées parmi ["ellipse", "box", "poly"]
                               Si None, toutes sont autorisées avec leurs probabilités par défaut
        """
        self.device = device
        self.output_height = output_height
        self.process_size = process_size
        self.use_convex_hull = use_convex_hull
        self.schp_batch_size = schp_batch_size
        self.save_images = save_images

        # Gestion des stratégies autorisées
        all_strategies = ["ellipse", "box", "poly"]
        if allowed_strategies is None:
            self.allowed_strategies = all_strategies
        else:
            # Validation
            invalid = [s for s in allowed_strategies if s not in all_strategies]
            if invalid:
                raise ValueError(f"Stratégies invalides: {invalid}. Attendu: {all_strategies}")
            self.allowed_strategies = list(allowed_strategies)

        # Recalcul des probabilités normalisées
        if len(self.allowed_strategies) == 0:
            raise ValueError("Au moins une stratégie doit être autorisée")

        # Probabilités par défaut
        default_probs = {"ellipse": self.P_ELLIPSE, "box": self.P_BOX, "poly": self.P_POLY}

        # Filtrer et renormaliser
        filtered_probs = {s: default_probs[s] for s in self.allowed_strategies}
        total = sum(filtered_probs.values())
        self.strategy_probs = {s: p / total for s, p in filtered_probs.items()}

        # Initialisation des modèles
        if torch.cuda.is_available() and "cuda" in device:
            torch.cuda.set_device(device)

        self.densepose = DensePose(densepose_ckpt, device)
        self.schp_atr = SCHP(ckpt_path=schp_atr_ckpt, device=device)
        self.schp_lip = SCHP(ckpt_path=schp_lip_ckpt, device=device)

        self.resize_processor = ResizeImageProcessor(
            self.densepose,
            default_margin_ratio=0.1,
            default_target_ratio=(4, 3),
            default_final_height=output_height,
            default_final_width=output_height*(3/4),
        )

    @staticmethod
    def _resize_to_exact_h(img: Image.Image, target_h: int) -> Image.Image:
        """Redimensionne une image à une hauteur exacte en conservant le ratio."""
        w, h = img.size
        if h == target_h:
            return img
        scale = target_h / h
        return img.resize((int(w * scale), target_h), Image.Resampling.LANCZOS)

    @staticmethod
    def _resize_image_fast(image: Union[str, Image.Image], target_size: int) -> Image.Image:
        """Redimensionne rapidement une image pour le traitement."""
        if isinstance(image, str):
            image = Image.open(image).convert("RGB")
        w, h = image.size
        if w > h:
            new_w, new_h = target_size, int(h * target_size / w)
        else:
            new_h, new_w = target_size, int(w * target_size / h)
        return image.resize((new_w, new_h), Image.Resampling.LANCZOS)

    @staticmethod
    def _seed_from_id(id_str: str, tag: str = "VAR") -> int:
        """Génère un seed déterministe à partir d'un ID."""
        h = hashlib.md5(f"{id_str}-{tag}".encode("utf-8")).digest()
        return int.from_bytes(h[:4], "little")

    @staticmethod
    def _choose_strategy(rng: np.random.Generator, strategy_probs: Dict[str, float]) -> str:
        """Choisit une stratégie de forme selon les probabilités données."""
        strategies = list(strategy_probs.keys())
        probs = list(strategy_probs.values())
        return str(rng.choice(strategies, p=probs))

    @staticmethod
    def _rho_params_from_area(
        mask_S: np.ndarray, H: int, W: int, person_mask: Optional[np.ndarray] = None
    ) -> Tuple[float, float, float]:
        """Calcule les paramètres de dilatation basés sur l'aire du vêtement."""
        Ag = float((mask_S > 0).sum())
        denom = float((person_mask > 0).sum()) if (person_mask is not None and person_mask.sum() > 0) else float(H * W)
        f = Ag / max(1.0, denom)

        if f < 0.06:
            rho_min, rho_max = 0.06, 0.16
            rmax_frac = 0.05
        elif f < 0.12:
            rho_min, rho_max = 0.08, 0.20
            rmax_frac = 0.06
        else:
            rho_min, rho_max = 0.10, 0.25
            rmax_frac = 0.07
        return rho_min, rho_max, rmax_frac

    @staticmethod
    def _dilate_to_ratio(
        mask_g: np.ndarray, H: int, rho_min: float, rho_max: float,
        rmax_frac: float, rng: np.random.Generator
    ) -> np.ndarray:
        """Dilatation elliptique pour atteindre un ratio d'anneau cible."""
        Ag = float((mask_g > 0).sum())
        if Ag < 1:
            return mask_g.copy()

        rho = rho_min + (rho_max - rho_min) * 0.6
        r_max = int(round(rmax_frac * H))
        r_min = 1
        r = max(r_min, int(round(0.5 * r_max)))

        best = None
        for _ in range(8):
            k = max(1, 2 * r + 1)
            ker = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_ELLIPSE, (k, k))
            dil = cv2.dilate(mask_g, ker, iterations=1)
            rr = (float((dil > 0).sum()) - Ag) / Ag
            if (best is None) or (abs(rr - rho) < abs(best[0] - rho)):
                best = (rr, r, dil)
            if rr < rho * 0.98 and r < r_max:
                r += 1
            elif rr > rho * 1.02 and r > r_min:
                r -= 1
            else:
                break
        return best[2].copy()

    @staticmethod
    def _bbox_to_ratio(
        mask_g: np.ndarray, H: int, W: int, rho_min: float, rho_max: float,
        rng: np.random.Generator, jitter_bounds: Tuple[float, float] = (0.04, 0.30)
    ) -> np.ndarray:
        """Boîte englobante jitterée pour approximer un ratio cible."""
        Ag = float((mask_g > 0).sum())
        if Ag < 1:
            return mask_g.copy()

        ys, xs = np.where(mask_g > 0)
        if len(xs) == 0:
            return mask_g.copy()

        rho = rho_min + (rho_max - rho_min) * float(rng.beta(1.5, 6.0))
        x1, x2 = int(xs.min()), int(xs.max())
        y1, y2 = int(ys.min()), int(ys.max())
        w = x2 - x1 + 1
        h = y2 - y1 + 1

        jmin, jmax = jitter_bounds
        best = None
        for _ in range(12):
            j = float(rng.uniform(jmin, jmax))
            dx = int(round(j * w))
            dy = int(round(j * h))
            xa = max(0, x1 - dx); xb = min(W - 1, x2 + dx)
            ya = max(0, y1 - dy); yb = min(H - 1, y2 + dy)
            box_area = float((xb - xa + 1) * (yb - ya + 1))
            rr = (box_area - Ag) / Ag
            out = np.zeros((H, W), np.uint8)
            out[ya:yb + 1, xa:xb + 1] = 255
            if (best is None) or (abs(rr - rho) < abs(best[0] - rho)):
                best = (rr, j, out)
            if rr < rho * 0.98:
                jmin = max(jmin, j)
            elif rr > rho * 1.02:
                jmax = min(jmax, j)
            else:
                break
        return best[2].copy()

    @staticmethod
    def _polygonize(
        mask: np.ndarray, rng: np.random.Generator,
        eps_frac_range: Tuple[float, float] = (0.03, 0.07)
    ) -> np.ndarray:
        """Simplifie le contour en polygone."""
        cnts, _ = cv2.findContours((mask > 0).astype(np.uint8),
                                   cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
        out = np.zeros_like(mask, dtype=np.uint8)
        for c in cnts:
            per = cv2.arcLength(c, True)
            eps = per * float(rng.uniform(*eps_frac_range))
            approx = cv2.approxPolyDP(c, eps, True)
            cv2.fillPoly(out, [approx], 255)
        return out if out.any() else mask.copy()

    # def _trim_edges(mask: np.ndarray, trim_frac_bottom=0.05, trim_frac_sides=0.03) -> np.ndarray:
    #     H, W = mask.shape
    #     # Pieds : enlever une bande en bas
    #     bh = int(H * trim_frac_bottom)
    #     mask[H - bh:H, :] = 0

    #     # Mains : enlever une petite bande gauche/droite
    #     sw = int(W * trim_frac_sides)
    #     mask[:, :sw] = 0
    #     mask[:, W - sw:] = 0
    #     return mask

    def _build_variable_mask(
        self,
        mask_S: np.ndarray,
        H: int,
        W: int,
        strong_out: Optional[np.ndarray],
        seed: int,
        person_mask: Optional[np.ndarray] = None
    ) -> Tuple[np.ndarray, str, Tuple[float, float, float]]:
        """Construit le masque variable d'inpainting."""
        rng = np.random.default_rng(seed)
        rho_min, rho_max, rmax_frac = self._rho_params_from_area(mask_S, H, W, person_mask)
        strategy = self._choose_strategy(rng, self.strategy_probs)

        if strategy == "ellipse":
            m = self._dilate_to_ratio(mask_S, H, rho_min, rho_max, rmax_frac, rng)
        elif strategy == "box":
            m = self._bbox_to_ratio(mask_S, H, W, rho_min, rho_max, rng)
        else:  # "poly"
            tmp = self._dilate_to_ratio(mask_S, H, rho_min, rho_max, rmax_frac, rng)
            m = self._polygonize(tmp, rng)

        # m = self._trim_edges(m, trim_frac_bottom=0.05, trim_frac_sides=0.03)
        if strong_out is not None:
            m = cv2.bitwise_and(m, cv2.bitwise_not(strong_out))

        m = keep_largest_connected_component(m)
        m = cv2.bitwise_or(m, mask_S)
        return m, strategy, (rho_min, rho_max, rmax_frac)

    def process_batch(
        self,
        images: List[Union[str, Image.Image]],
        garment_types: Union[str, List[str]],
        image_ids: Optional[List[str]] = None,
        output_dir: Optional[str] = None,
        save_mask_s: bool = False,
        save_strong_protect: bool = False
    ) -> List[Dict]:
        """
        Traite un batch d'images.

        Args:
            images: Liste de chemins d'images ou d'objets PIL Image
            garment_types: Type(s) de vêtement à générer pour CHAQUE image
                          - str unique: un seul type appliqué à toutes les images
                          - List: tous ces types seront générés pour chaque image
            image_ids: IDs optionnels pour chaque image (pour seed déterministe)
            output_dir: Dossier de sortie optionnel
            save_mask_s: Sauvegarder le masque serré
            save_strong_protect: Sauvegarder les zones protégées

        Returns:
            Liste de dicts, un par image:
            [{
                "image_id": "id1",
                "image_standardized": PIL.Image (RGB),
                "strong_protect": PIL.Image (L),
                "masks": {
                    "upper": {
                        "person_mask": PIL.Image (L),
                        "mask_S": PIL.Image (L),
                        "strategy": "ellipse",
                        "rho_params": (0.1, 0.25, 0.07)
                    },
                    ...
                }
            }, ...]
        """
        # Normaliser garment_types en liste
        if isinstance(garment_types, str):
            garment_types_list = [garment_types]
        else:
            garment_types_list = list(garment_types)

        # Générer IDs si non fournis
        if image_ids is None:
            image_ids = [None] * len(images)

        if len(image_ids) != len(images):
            raise ValueError(f"image_ids length ({len(image_ids)}) != images length ({len(images)})")

        # Préparer output_dir
        out_path = Path(output_dir) if output_dir else None
        if out_path:
            out_path.mkdir(parents=True, exist_ok=True)

        results = []

        # Pour chaque image
        for img, img_id in zip(images, image_ids):
            # 1) Charger et préparer l'image UNE SEULE FOIS
            if isinstance(img, str):
                person_img = Image.open(img).convert("RGB")
            else:
                person_img = img.convert("RGB")

            img_resized = self.resize_processor(person_img)

            # img_resized = self._resize_image_fast(person_img, self.process_size)

            # 2) Inférences des modèles UNE SEULE FOIS
            dp_np = np.array(self.densepose(img_resized))
            atr_result = self.schp_atr([img_resized])
            lip_result = self.schp_lip([img_resized])
            atr_img = atr_result[0] if isinstance(atr_result, list) else atr_result
            lip_img = lip_result[0] if isinstance(lip_result, list) else lip_result
            atr_np = np.array(atr_img)
            lip_np = np.array(lip_img)

            # 3) Standardiser l'image
            # person_img_std = self._resize_to_exact_h(person_img, self.output_height)
            person_img_std = img_resized
            H, W = person_img_std.size[1], person_img_std.size[0]

            # 4) Calculer zones protégées (communes)
            person_height = get_person_height(dp_np)
            dilate_kernel, _ = calculate_kernels(person_height)
            strong = compute_strong_protect_area(dp_np, lip_np, atr_np, dilate_kernel)
            strong_out = (np.array(strong).astype(np.uint8) > 0).astype(np.uint8) * 255
            if strong_out.shape[:2] != (H, W):
                strong_out = cv2.resize(strong_out, (W, H), interpolation=cv2.INTER_NEAREST)

            # self.strong_protect_dilation=3
            # if self.strong_protect_dilation > 0:
            #     extra_kernel = cv2.getStructuringElement(
            #         cv2.MORPH_ELLIPSE,
            #         (self.strong_protect_dilation, self.strong_protect_dilation)
            #     )
            #     strong_out = cv2.dilate(strong_out, extra_kernel, iterations=1)

            # 5) Générer l'ID
            final_img_id = img_id or hashlib.md5(str(img).encode()).hexdigest()[:8]

            # 6) Préparer le résultat pour cette image
            image_result = {
                "image_id": final_img_id,
                "image_standardized": person_img_std,
                # "strong_protect": Image.fromarray(strong_out, mode="L"),
                "masks": {}
            }

            # 7) Sauvegarder l'image commune si output_dir
            if out_path and self.save_images:
                img_dir = out_path / final_img_id
                img_dir.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
                person_img_std.save(img_dir / "person.png")
                if save_strong_protect:
                    Image.fromarray(strong_out, mode="L").save(img_dir / "strong_protect.png")

            # 8) Générer les masques pour CHAQUE type de vêtement
            for gtype in garment_types_list:
                try:
                    part = self.TYPE_TO_PART.get(gtype, "dress")
                    kernal_size = calculate_kernels(person_height)[1]

                    # Calcul du masque pour ce type
                    weak = compute_weak_protect_area(lip_np, atr_np, strong, part)
                    mask_area, _ = compute_mask_area(dp_np, lip_np, atr_np, weak, strong, dilate_kernel, part)
                    final_mask_img = finalize_mask(mask_area, kernal_size, strong, strong, dilate_kernel)

                    # Nettoyage
                    mask_np = np.array(final_mask_img.convert("L"))
                    mask_np = (mask_np > 127).astype(np.uint8) * 255
                    mask_np = keep_largest_connected_component(mask_np)
                    mask_np = cv2.morphologyEx(mask_np, cv2.MORPH_CLOSE, dilate_kernel, iterations=1)

                    if self.use_convex_hull:
                        cnts, _ = cv2.findContours((mask_np > 0).astype(np.uint8),
                                                   cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
                        hull = np.zeros_like(mask_np, dtype=np.uint8)
                        for c in cnts:
                            h = cv2.convexHull(c)
                            cv2.drawContours(hull, [h], -1, 255, thickness=-1)
                        mask_np = hull

                    # Redimensionner au format standard
                    if mask_np.shape[:2] != (H, W):
                        mask_np = cv2.resize(mask_np, (W, H), interpolation=cv2.INTER_NEAREST)
                    mask_np = (mask_np > 127).astype(np.uint8) * 255

                    # Masque serré
                    mask_S = cv2.bitwise_and(mask_np, cv2.bitwise_not(strong_out))
                    mask_S = keep_largest_connected_component(mask_S)

                    # Masque variable avec seed unique
                    seed_var = self._seed_from_id(f"{final_img_id}_{gtype}", "VAR")
                    var_mask, strategy, rho_params = self._build_variable_mask(
                        mask_S, H, W, strong_out=strong_out, seed=seed_var
                    )

                    # Sauvegarder si demandé
                    if out_path and self.save_images:
                        type_dir = out_path / final_img_id / gtype
                        type_dir.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
                        Image.fromarray(var_mask, mode="L").save(type_dir / "person_mask.png")
                        if save_mask_s:
                            Image.fromarray(mask_S, mode="L").save(type_dir / "mask_S.png")

                    # Stocker dans le résultat
                    image_result["masks"][gtype] = {
                        "person_mask": Image.fromarray(var_mask, mode="L"),
                        # "mask_S": Image.fromarray(mask_S, mode="L"),
                        # "strategy": strategy,
                        # "rho_params": rho_params
                    }

                except Exception as e:
                    print(f"Erreur sur l'image {final_img_id} avec type {gtype}: {e}")
                    image_result["masks"][gtype] = {"error": str(e)}

            results.append(image_result)

        return results

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        """Permet d'utiliser l'instance comme une fonction."""
        return self.process_batch(*args, **kwargs)