프로젝트 1 — 비스듬히 찍힌 문서 바로 펴고 크기 맞추기

import json
import cv2
import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

plt.rcParams["font.family"] = "Malgun Gothic"
plt.rcParams["axes.unicode_minus"] = False

folder = "ch14_docs"
# 요구사항 1: 파일 이름 → 네 점 (순서가 섞여 있다)
with open(f"{folder}/corners.json", encoding="utf-8") as f:
    corners = json.load(f)

def order_points(points):
    """네 점을 왼쪽 위, 오른쪽 위, 오른쪽 아래, 왼쪽 아래 순서로 정렬한다."""
    p = np.float32(points)
    s = p[:, 0] + p[:, 1]            # x + y: 왼쪽 위가 가장 작고, 오른쪽 아래가 가장 크다
    d = p[:, 1] - p[:, 0]            # y - x: 오른쪽 위가 가장 작고, 왼쪽 아래가 가장 크다
    return np.float32([p[s.argmin()], p[d.argmin()], p[s.argmax()], p[d.argmax()]])

ordered = {}
for name, points in corners.items():
    ordered[name] = order_points(points)
    print(f"{name:13} 받은 순서 {points}")
    print(f"{'':13} 정렬한 순서 {ordered[name].astype(int).tolist()}")

OUT_W, OUT_H = 180, 240
# 요구사항 2: 옮길 네 점, 마지막 칸 번호는 크기보다 1 작다
dst = np.float32([[0, 0], [OUT_W - 1, 0], [OUT_W - 1, OUT_H - 1], [0, OUT_H - 1]])

rows, photos, flats = [], {}, {}
for name, src in ordered.items():
    img = cv2.imread(f"{folder}/{name}")
    truth = cv2.imread(f"{folder}/{name.replace('.png', '_flat.png')}")
    # 원근 변환으로 편다
    P = cv2.getPerspectiveTransform(src, dst)
    flat = cv2.warpPerspective(img, P, (OUT_W, OUT_H))
    # 견줄 것: 펴지 않고 크기만 맞춘 그림
    resized = cv2.resize(img, (OUT_W, OUT_H), interpolation=cv2.INTER_AREA)
    photos[name], flats[name] = img, flat
    # 요구사항 3: 원래 문서와의 평균 절대 차이
    rows.append({"파일": name,
                 "편 결과 MAE": round(float(cv2.absdiff(flat, truth).mean()), 2),
                 "크기만 맞춘 MAE": round(float(cv2.absdiff(resized, truth).mean()), 2)})

table = pd.DataFrame(rows)
print(table.to_string(index=False))

# 요구사항 4: 위 줄은 비스듬한 원본, 아래 줄은 편 결과
fig, axes = plt.subplots(2, 3, figsize=(10, 7))
for k, name in enumerate(ordered):
    axes[0, k].imshow(cv2.cvtColor(photos[name], cv2.COLOR_BGR2RGB))
    # 정렬한 네 점을 선으로 이어 그려, 어느 사각형을 폈는지 보인다
    pts = np.vstack([ordered[name], ordered[name][:1]])
    axes[0, k].plot(pts[:, 0], pts[:, 1], linewidth=2)
    axes[0, k].set_title(name)
    axes[1, k].imshow(cv2.cvtColor(flats[name], cv2.COLOR_BGR2RGB))
    axes[1, k].set_title("편 결과 180×240")
for ax in axes.flat:
    ax.axis("off")
plt.tight_layout()
plt.show()

# 요구사항 5: 높이가 모두 240 이므로 가로로 이어 붙일 수 있다
sheet = cv2.hconcat([flats[name] for name in ordered])
print("저장:", cv2.imwrite("out_ch14_docs.png", sheet))
print("저장한 그림 shape:", sheet.shape)

# 가장 많이 달라진 문서를 찾는다
worst = table.loc[table["편 결과 MAE"].idxmax()]
print(f"편 결과 MAE 가 가장 큰 문서: {worst['파일']} ({worst['편 결과 MAE']})")