Python动态调节参数-滑动条-pygame和cv2

Python动态调节参数-滑动条-pygame和cv2

前言：

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强烈案例这个脚本！！！
多个参数的调整，连续量的排列组合，一个个的试简直是噩梦。
所以是不是该有一个动态调参的脚本？
它来了！！！
目前还没搜到好调用的脚本(手动斜眼笑)

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最近在整动态调参，然后每次修改参数，重启启动程序过于复杂，因此，结合网上资源，造了一个轮子，刚开始找到的是cv2的滑动条，然后发现，滑动条过于呆板，初始值设定，滑动条位置，以及最小值设定都不能调整。
就感觉很蠢，不适合我需要的从-90,90这样的调节范围。
因此想着thinkter能不能做，然后没发现，最后找pygame这种做游戏的，发现做的还可以。

由于时间不够，简单放一下代码就好了， 大家随便看看吧，不明白的debug一下就好了。

OpenCV的垃圾实现：

import cv2
import numpy as np
#定义回调函数，参数x为函数cv2.createTrackbar()传递的滑块位置对应的值
# 每次滑动， 都会调用这个函数， 但是我们用不上
def img_intensity_change_x(x):            
    pass
def img_intensity_change_y(y):            
    pass

img=np.zeros((512,512),dtype='uint8')
#新建一个窗口
cv2.namedWindow('img')
# 第一个参数是滑动杆名称，第二个是对应的图片，第三个是默认值，第四个是最大值，第五个是回调函数
cv2.createTrackbar('joint 1', 'img', 0, 40, img_intensity_change_x)
cv2.createTrackbar('joint 3', 'img', 0, 40, img_intensity_change_y)

while(1):
    img=np.zeros((512,512),dtype='uint8')
    # 拿到对应滑动杆的值
    x = cv2.getTrackbarPos('joint 1', 'img')
    y = cv2.getTrackbarPos('joint 3', 'img')
    # 对值进行需要的处理
    joint_1 = x - 20
    joint_3 = y - 20
    # print("x:", x)
    # print("y:", y)
    # 将数值写到图片当中。
    cv2.putText(img, 'joint 1:'+str(joint_1), (20, 20), fontFace=2, fontScale=1, color=(200, 0, 100), thickness=3 )
    cv2.putText(img, 'joint 3:'+str(joint_3), (20, 60), fontFace=2, fontScale=1, color=(200, 0, 100), thickness=3 )
    cv2.imshow('img',img)    
    # 每1毫秒刷新一次，当输入q键的时候，结束整个主程序
    if cv2.waitKey(1)==ord('q'):
        break
    
cv2.destroyAllWindows()

pygame 动态调参：

import pygame
from pygame.locals import *
from sys import exit
import numpy as np
import cv2
import imutils

def create_scales(height, joints_num=3):
    #用于创建指定大小的图像对象实例，分别表示红，绿，蓝三块区域,主动实例化三个Surface对象
    # 参考的原代码是红绿蓝三色，但是我需要的是七个滑动杆，所以加了一个参数
    surface_list = []
    for _ in range(joints_num):
        surface=pygame.surface.Surface((SCREEN_WIDTH,height))#与窗口Surface等宽，高度自行调整，下同
        surface_list.append(surface)
    
    for x in range(SCREEN_WIDTH):
        # 这里面的函数是给滑动栏，加上颜色渐变，红绿蓝轮着来
        c=int((x/SCREEN_WIDTH)*255)
        # 每个x轴部分占RGB颜色的多少，等同x*(255/640)
        red=(c,0,0)
        green=(0,c,0)
        blue=(0,0,c)
        color_list = [red, green, blue]
        line_rect=Rect(x,0,1,height)
        for i in range(joints_num):
            pygame.draw.rect(surface_list[i], color_list[i%len(color_list)], line_rect)
        
    return surface_list

def drawText(screen,text,posx,posy,textHeight=15,fontColor=(0,0,0),backgroudColor=(255,255,255)):
    fontObj = pygame.font.Font('freesansbold.ttf', textHeight)  # 通过字体文件获得字体对象
    textSurfaceObj = fontObj.render(text, True,fontColor,backgroudColor)  # 配置要显示的文字
    textRectObj = textSurfaceObj.get_rect()  # 获得要显示的对象的rect
    textRectObj.center = (posx, posy)  # 设置显示对象的坐标
    screen.blit(textSurfaceObj, textRectObj)  # 绘制字

def main():
    pygame.init()
    # 获取笔记本摄像头的视频流
    cap = cv2.VideoCapture(0)    
    forucc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'XVID')
    # 初始化pygame以及相关模块
    screen=pygame.display.set_mode((SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT), 0, 32)#返回一个窗口Surface对象
    surface_list = create_scales(rect_height, joints_num=joints_num)
    color=[127]*joints_num
    # joint_list可以换成你需要的参数列表，这里设定的是默认值
    joint_list = [0]*joints_num
    # 初始化为灰色
    while True:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type==QUIT:
                pygame.quit()
                exit()                
        screen.fill((0,0,0))
        for i, surface in enumerate(surface_list):
            screen.blit(surface,(0, rect_height*i))
        # 获取鼠标在窗口中的位置，这一步是交互的关键
        # 主程序必须要刷新的非常快，尽量在10毫秒之内完成才行。要不然明显卡顿
        x, y=pygame.mouse.get_pos()
        
        # 获取鼠标按钮状态,get_pressed()[0]为左键是否为按下状态，修改按下的数值
        if pygame.mouse.get_pressed()[0]:            
            for component in range(joints_num):
                #判断是在哪个Surface对象(red_scale,green_scale,blue_scale)上移动鼠标
                if y > component*rect_height and y < (component+1)*rect_height:
                    #操作color列表，component为索引值
                    color[component] = int((x/(SCREEN_WIDTH-1))*255)            
        # 先根据位置画圆， 再在圆内标上数值
        for component in range(joints_num):
            pos = ( int((color[component]/255)*(SCREEN_WIDTH-1)), component*rect_height+rect_height//2 )
            pygame.draw.circle(screen, (255, 255, 255), pos[:3], rect_height//2)#绘制白色圆点.pos圆心坐标，20为圆半径大小            
            joint_list[component] = np.round(180 * (pos[0] - SCREEN_WIDTH//2)/SCREEN_WIDTH, 1)
            drawText(screen, str(joint_list[component]), pos[0], pos[1])
 
        #在窗口标题上显示参数元组
        pygame.display.set_caption("PyGame Joint Control - "+str(tuple(joint_list)))
        # get robot img stream from pc camera
        ret,robot_image = cap.read()
        if ret:
            # cv2.imshow("origin", robot_image)
            # cv2.waitKey(1)
            # 图片可能需要旋转，不需要的话就注释掉
            robot_image = imutils.rotate(robot_image, 90, )
            robot_image=cv2.resize(robot_image, (SCREEN_HEIGHT-joints_num*rect_height, SCREEN_WIDTH))            
            
            my_surface = pygame.pixelcopy.make_surface(robot_image)
            screen.blit(my_surface,(0, rect_height*joints_num))
        my_surface = pygame.pixelcopy.make_surface(robot_image)
        screen.blit(my_surface,(0, rect_height*joints_num))
        pygame.display.update()
    cv2.destroyAllWindows()
    
if __name__=="__main__":
    #设置非全屏模式下窗口分辨率
    SCREEN_WIDTH = 720
    SCREEN_HEIGHT = 540
    rect_height = 30
    joints_num = 7
    main()
    

封装成class！！！

注释清晰，易于调用。
不给个赞简直过分…

import pygame
from pygame.locals import *
from sys import exit
import numpy as np
import cv2
import imutils


class DynamicsParamsClass:
    def __init__(self,
                 image_width=400,
                 image_height=400,
                 rect_height=20,
                 value_num=5,
                 exp_info='dynamics',
                 value_max=180.0
                 ):
        pygame.init()
        self.image_width = image_width
        self.image_height = image_height
        self.rect_height = rect_height
        self.value_num = value_num
        self.break_flag = False
        self.exp_info = exp_info
        self.value_max = value_max
        
        # 初始化pygame以及相关模块
        # 返回一个窗口Surface对象
        self.screen=pygame.display.set_mode((image_width, 
                                             image_height+self.rect_height*self.value_num), 
                                             0, 32)
        self.surface_list = self.create_scales(rect_height, value_num=value_num)
        self.point_pos_in_color = [127] * value_num
        # joint_list可以换成你需要的参数列表，这里设定的是默认值
        self.value_list = [0] * value_num

    def create_scales(self, height, value_num=3):
        #用于创建指定大小的图像对象实例，分别表示红，绿，蓝三块区域,主动实例化三个Surface对象
        # 参考的原代码是红绿蓝三色，但是我需要的是七个滑动杆，所以加了一个参数
        surface_list = []
        for _ in range(value_num):
            # 与窗口Surface等宽，高度自行调整，下同
            surface=pygame.surface.Surface((self.image_width, height))
            surface_list.append(surface)
        
        for x in range(self.image_width):
            # 这里面的函数是给滑动栏，加上颜色渐变，红绿蓝轮着来
            c=int((x/self.image_width)*255)
            # 每个x轴部分占RGB颜色的多少，等同x*(255/640)
            red=(c,0,0)
            green=(0,c,0)
            blue=(0,0,c)
            color_list = [red, green, blue]
            line_rect=Rect(x,0,1,height)
            for i in range(value_num):
                pygame.draw.rect(surface_list[i], color_list[i%len(color_list)], line_rect)
            
        return surface_list

    def drawText(self,
                 screen,
                 text,
                 posx,
                 posy,
                 textHeight=15,
                 fontColor=(0,0,0),
                 backgroudColor=(255,255,255)):
        fontObj = pygame.font.Font('freesansbold.ttf', textHeight)  # 通过字体文件获得字体对象
        textSurfaceObj = fontObj.render(text, True,fontColor,backgroudColor)  # 配置要显示的文字
        textRectObj = textSurfaceObj.get_rect()  # 获得要显示的对象的rect
        textRectObj.center = (posx, posy)  # 设置显示对象的坐标
        screen.blit(textSurfaceObj, textRectObj)  # 绘制字

    def update(self, image):        
        # 判断是否退出
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == QUIT:
                self.break_flag = True
        # 清空滑动栏
        self.screen.fill((0, 0, 0))
        for i, surface in enumerate(self.surface_list):
            self.screen.blit(surface, (0, self.rect_height * i))
        # 获取鼠标在窗口中的位置，这一步是交互的关键
        # 主程序必须要刷新的非常快，尽量在10毫秒之内完成才行。要不然明显卡顿
        x, y = pygame.mouse.get_pos()

        # 获取鼠标按钮状态,get_pressed()[0]为左键是否为按下状态，修改按下的数值
        if pygame.mouse.get_pressed()[0]:
            for component in range(self.value_num):
                # 判断是在哪个Surface对象(red_scale, green_scale, blue_scale)上移动鼠标
                if y > component * self.rect_height and y < (component + 1) * self.rect_height:
                    # 获取滑动点x坐标，存入point_pos_in_color列表，component为索引值，分辨率为255
                    self.point_pos_in_color[component] = int((x / (self.image_width - 1)) * 255)
        # 先根据位置画圆， 再在圆内标上数值
        for component in range(self.value_num):       
            # 再将0-255的值映射到xy坐标中
            pos = (int((self.point_pos_in_color[component] / 255) * (self.image_width - 1)), 
                   component * self.rect_height + self.rect_height // 2)
            # 绘制白色圆点.pos圆心坐标，20为圆半径大小
            pygame.draw.circle(self.screen, (255, 255, 255), pos[:3],
                               self.rect_height // 2)
            # 获取归一化的值，映射到(-self.value_max, self.value_max)
            self.value_list[component] = np.round(self.value_max * 2 * (pos[0] - self.image_width // 2) / self.image_width, 1)
            self.drawText(self.screen, str(self.value_list[component]), pos[0], pos[1])

        # 在窗口标题上显示参数元组
        pygame.display.set_caption(self.exp_info + str(tuple(self.value_list)))
        
        robot_image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_RGB2BGR)        
        
        # cv2.imshow("origin", robot_image)
        # cv2.waitKey(1)
        # 图片可能需要旋转，不需要的话就注释掉
        robot_image = imutils.rotate(robot_image, 90, )
        robot_image = cv2.resize(robot_image, 
                                 (self.image_height, 
                                 self.image_width))

        my_surface = pygame.pixelcopy.make_surface(robot_image)
        self.screen.blit(my_surface, (0, self.rect_height * self.value_num))
        my_surface = pygame.pixelcopy.make_surface(robot_image)
        self.screen.blit(my_surface, (0, self.rect_height * self.value_num))
        pygame.display.update()       


def main():
    import time
    dpc = DynamicsParamsClass()    
    # 获取笔记本摄像头的视频流
    cap = cv2.VideoCapture(0)    
    while True:
        # get robot img stream from pc camera
        ret, robot_image = cap.read()
        # 封装后，用户只需要将待处理的图片传入update函数，即可拿到滑动栏的值
        dpc.update(robot_image)
        # 模拟主程序的延迟
        time.sleep(0.5)
        print('value_list:', dpc.value_list)
        if dpc.break_flag:
            pygame.quit()
            exit()
    cv2.destroyAllWindows()

    
if __name__=="__main__":
    main()
    

再加一个pygame窗口界面永久置顶的功能，防止其他窗口弹出，影响交互…

窗口置顶

from ctypes import windll
SetWindowPos = windll.user32.SetWindowPos

NOSIZE = 1
NOMOVE = 2
TOPMOST = -1
NOT_TOPMOST = -2

def alwaysOnTop(yesOrNo):
    zorder = (NOT_TOPMOST, TOPMOST)[yesOrNo] # choose a flag according to bool
    hwnd = pygame.display.get_wm_info()['window'] # handle to the window
    SetWindowPos(hwnd, zorder, 0, 0, 0, 0, NOMOVE|NOSIZE)

把这个函数加到调用update之前就行了

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再次更新，如果主程序的耗时太大，那就需要摁住鼠标左键才能实现连续滑动的感觉。
硬点的话，就是在用自己的手速，拼概率，是不行的…