File size: 11,960 Bytes
a371874
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a6e2c32
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a371874
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5055fce
 
 
a371874
 
 
 
 
 
 
 
 
a6e2c32
 
5055fce
 
a6e2c32
 
 
 
 
 
 
 
 
5055fce
 
 
a6e2c32
 
 
 
 
 
 
 
 
5055fce
 
a6e2c32
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a371874
a6e2c32
a371874
 
 
 
 
a6e2c32
 
b7ade3b
5055fce
a6e2c32
a371874
 
 
a6e2c32
a371874
 
a6e2c32
 
 
 
 
 
 
 
5055fce
 
b7ade3b
a6e2c32
 
 
 
 
 
b7ade3b
a6e2c32
b7ade3b
a6e2c32
a371874
a6e2c32
a371874
 
 
 
 
 
5055fce
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a371874
 
 
a6e2c32
 
 
 
 
 
5055fce
 
a371874
a6e2c32
5055fce
 
a6e2c32
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5055fce
 
 
 
b7ade3b
 
a6e2c32
5055fce
a371874
a6e2c32
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a371874
a6e2c32
 
a371874
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
import gradio as gr
import numpy as np
from PIL import Image, ImageEnhance
import cv2
import torch
import os
import requests
from tqdm import tqdm
from segment_anything import sam_model_registry, SamPredictor
import matplotlib.pyplot as plt

# Define o CSS customizado
css = """
.gradio-container {
    font-family: 'Inter', sans-serif;
    max-width: 1200px !important;
    margin: auto;
}

.main-container {
    background-color: #ffffff;
    border-radius: 15px;
    box-shadow: 0 4px 6px rgba(0, 0, 0, 0.1);
    padding: 20px;
    margin: 20px;
}

.header {
    background: linear-gradient(90deg, #2563eb 0%, #3b82f6 100%);
    color: white;
    padding: 20px;
    border-radius: 10px;
    margin-bottom: 20px;
    text-align: center;
}

.controls {
    background-color: #f8fafc;
    padding: 15px;
    border-radius: 10px;
    margin: 10px 0;
}

.slider-label {
    color: #374151;
    font-weight: 500;
}

.button-primary {
    background: linear-gradient(90deg, #2563eb 0%, #3b82f6 100%);
    border: none;
    padding: 10px 20px;
    border-radius: 8px;
    color: white;
    font-weight: 600;
    cursor: pointer;
    transition: transform 0.2s;
}

.button-primary:hover {
    transform: translateY(-2px);
}

.output-container {
    background-color: #f8fafc;
    padding: 15px;
    border-radius: 10px;
    margin-top: 20px;
}

.analysis-text {
    font-family: 'Mono', monospace;
    background-color: #1e293b;
    color: #f8fafc;
    padding: 15px;
    border-radius: 8px;
    white-space: pre-wrap;
}

.image-input, .image-output {
    border-radius: 10px;
    overflow: hidden;
    border: 2px solid #e2e8f0;
}
"""

def download_sam_model():
    """Download SAM model if not already present"""
    model_path = "sam_vit_h_4b8939.pth"
    if not os.path.exists(model_path):
        print("Baixando modelo SAM... Isso pode levar alguns minutos.")
        url = "https://dl.fbaipublicfiles.com/segment_anything/sam_vit_h_4b8939.pth"
        response = requests.get(url, stream=True)
        total_size = int(response.headers.get('content-length', 0))
        
        with open(model_path, 'wb') as file, tqdm(
            desc=model_path,
            total=total_size,
            unit='iB',
            unit_scale=True,
            unit_divisor=1024,
        ) as progress_bar:
            for data in response.iter_content(chunk_size=1024):
                size = file.write(data)
                progress_bar.update(size)
    return model_path

def load_sam_model():
    """Load SAM model with automatic download"""
    DEVICE = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu')
    MODEL_TYPE = "vit_h"
    
    checkpoint_path = download_sam_model()
    
    print(f"Carregando modelo SAM no dispositivo: {DEVICE}")
    sam = sam_model_registry[MODEL_TYPE](checkpoint=checkpoint_path)
    sam.to(device=DEVICE)
    predictor = SamPredictor(sam)
    return predictor

def enhance_xray(image, brightness=1.0, contrast=1.0, sharpness=1.0):
    """Enhance X-ray image with adjustable parameters"""
    if len(image.shape) == 2:
        image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_GRAY2RGB)
    
    img = Image.fromarray(image)
    
    # Apply enhancements
    img = ImageEnhance.Brightness(img).enhance(brightness)
    img = ImageEnhance.Contrast(img).enhance(contrast)
    img = ImageEnhance.Sharpness(img).enhance(sharpness)
    
    return np.array(img)

def generate_dense_points(image, num_points=100):
    """Gera uma grade densa de pontos para melhor segmentação"""
    h, w = image.shape[:2]
    points = []
    
    # Grade regular
    num_x = int(np.sqrt(num_points * w / h))
    num_y = int(num_points / num_x)
    
    x_points = np.linspace(w * 0.05, w * 0.95, num_x)
    y_points = np.linspace(h * 0.05, h * 0.95, num_y)
    
    # Grade regular
    for x in x_points:
        for y in y_points:
            points.append([x, y])
    
    # Adiciona pontos aleatórios para melhor cobertura
    num_random = num_points - len(points)
    if num_random > 0:
        random_x = np.random.uniform(w * 0.05, w * 0.95, num_random)
        random_y = np.random.uniform(h * 0.05, h * 0.95, num_random)
        for x, y in zip(random_x, random_y):
            points.append([x, y])
    
    return np.array(points)

def show_mask(mask, image, alpha=0.5):
    """Aplica uma máscara colorida sobre a imagem com transparência ajustável"""
    # Gera uma cor aleatória vibrante
    hue = np.random.random()
    color = plt.cm.hsv(hue)[:3]
    color = np.array([*color, alpha])
    
    h, w = mask.shape[-2:]
    mask_image = mask.reshape(h, w, 1) * color.reshape(1, 1, -1)
    
    if image.shape[-1] == 3:
        img_rgba = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_RGB2RGBA)
    else:
        img_rgba = image
        
    mask_image_uint8 = (mask_image * 255).astype(np.uint8)
    
    # Mistura a máscara com a imagem usando alpha blending
    bg = img_rgba.astype(float)
    fg = mask_image_uint8.astype(float)
    
    alpha = fg[..., 3:] / 255.0
    fg_scaled = fg[..., :3] * alpha
    bg_scaled = bg[..., :3] * (1 - alpha)
    
    result = (fg_scaled + bg_scaled).astype(np.uint8)
    return cv2.cvtColor(result, cv2.COLOR_RGBA2RGB)

def segment_teeth(image, predictor):
    """Segment teeth using SAM2 with improved detection"""
    if len(image.shape) == 2:
        image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_GRAY2RGB)
    
    predictor.set_image(image)
    
    # Gerar pontos densos para melhor cobertura
    input_points = generate_dense_points(image, num_points=150)
    input_labels = np.ones(len(input_points))
    
    # Parâmetros ajustados para melhor detecção
    masks, scores, logits = predictor.predict(
        point_coords=input_points,
        point_labels=input_labels,
        multimask_output=True
    )
    
    # Filtrar máscaras por score
    filtered_masks = []
    filtered_scores = []
    for mask, score in zip(masks, scores):
        if score > 0.5:  # Ajuste este limiar conforme necessário
            filtered_masks.append(mask)
            filtered_scores.append(score)
    
    # Criar visualização da segmentação
    final_image = image.copy()
    
    # Ordenar máscaras por tamanho para melhor visualização
    mask_sizes = [np.sum(mask) for mask in filtered_masks]
    sorted_indices = np.argsort(mask_sizes)[::-1]
    
    for idx in sorted_indices:
        final_image = show_mask(filtered_masks[idx], final_image, alpha=0.4)
    
    # Desenhar pontos de referência menores e mais discretos
    for point in input_points:
        cv2.circle(final_image, (int(point[0]), int(point[1])), 2, (0, 127, 255), -1)
    
    return final_image, filtered_masks

def analyze_xray(image, brightness, contrast, sharpness, enable_segmentation):
    """Main function to process X-ray images"""
    if image is None:
        return None, "Por favor, carregue uma imagem."
    
    try:
        # Enhance image
        enhanced = enhance_xray(image, brightness, contrast, sharpness)
        
        # Initialize result
        result = enhanced
        
        # Perform segmentation if enabled
        if enable_segmentation:
            # Ensure predictor is initialized
            global sam_predictor
            if 'sam_predictor' not in globals():
                sam_predictor = load_sam_model()
            
            result, masks = segment_teeth(enhanced, sam_predictor)
            seg_status = "Segmentação realizada com sucesso"
            num_segments = len(masks)
            
            # Calcular área total segmentada
            total_area = sum(mask.sum() for mask in masks)
            image_area = image.shape[0] * image.shape[1]
            coverage_percent = (total_area / image_area) * 100
            
        else:
            seg_status = "Segmentação desativada"
            num_segments = 0
            coverage_percent = 0
        
        # Generate analysis text
        analysis = f"""📊 Análise da Radiografia:
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
�밝 Parâmetros de Imagem:
   • Brilho: {brightness:.1f}
   • Contraste: {contrast:.1f}
   • Nitidez: {sharpness:.1f}

🔬 Resultado da Segmentação:
   • Status: {seg_status}
   • Estruturas detectadas: {num_segments}
   • Cobertura da análise: {coverage_percent:.1f}%

📝 Observações:
   • Processamento concluído com sucesso
   • Pontos laranja indicam regiões de análise
   • Áreas coloridas mostram estruturas detectadas"""
        
        return result, analysis
        
    except Exception as e:
        import traceback
        error_trace = traceback.format_exc()
        print(error_trace)
        return None, f"Erro durante o processamento: {str(e)}"

# Create Gradio interface with modern design
with gr.Blocks(css=css, title="Analisador de Radiografias Dentárias") as app:
    with gr.Column(elem_classes="main-container"):
        # Header
        with gr.Column(elem_classes="header"):
            gr.Markdown("# 🦷 Analisador Inteligente de Radiografias Dentárias")
            gr.Markdown("""
            Análise avançada de radiografias com Inteligência Artificial
            Utilizando o modelo SAM2 (Segment Anything Model 2)
            """)
        
        with gr.Row():
            # Input Column
            with gr.Column(scale=1):
                with gr.Group(elem_classes="controls"):
                    input_image = gr.Image(
                        label="Radiografia Original",
                        type="numpy",
                        elem_classes="image-input"
                    )
                    with gr.Column():
                        brightness = gr.Slider(
                            minimum=0.1, maximum=2.0, value=1.0,
                            label="Brilho",
                            elem_classes="slider-label"
                        )
                        contrast = gr.Slider(
                            minimum=0.1, maximum=2.0, value=1.0,
                            label="Contraste",
                            elem_classes="slider-label"
                        )
                        sharpness = gr.Slider(
                            minimum=0.1, maximum=2.0, value=1.0,
                            label="Nitidez",
                            elem_classes="slider-label"
                        )
                        enable_segmentation = gr.Checkbox(
                            label="Ativar Segmentação Inteligente",
                            value=True
                        )
                    analyze_btn = gr.Button(
                        "🔍 Analisar Radiografia",
                        elem_classes="button-primary"
                    )
            
            # Output Column
            with gr.Column(scale=1):
                with gr.Group(elem_classes="output-container"):
                    output_image = gr.Image(
                        label="Resultado da Análise",
                        type="numpy",
                        elem_classes="image-output"
                    )
                    analysis_text = gr.Textbox(
                        label="Análise Detalhada",
                        lines=8,
                        elem_classes="analysis-text"
                    )
        
        # Footer
        gr.Markdown("""
        ### 📋 Instruções de Uso
        1. Carregue uma radiografia dental
        2. Ajuste os parâmetros de imagem conforme necessário
        3. Ative a segmentação inteligente para detectar estruturas
        4. Clique em "Analisar Radiografia"
        
        ⚠️ Nota: O primeiro uso pode levar alguns minutos para baixar o modelo.
        """)
    
    analyze_btn.click(
        analyze_xray,
        inputs=[input_image, brightness, contrast, sharpness, enable_segmentation],
        outputs=[output_image, analysis_text]
    )

# Launch the app
if __name__ == "__main__":
    sam_predictor = load_sam_model()
    app.launch()