DHEIVER's picture
Update app.py
ee0fa24 verified
raw
history blame
28.2 kB
import gradio as gr
import cv2
import numpy as np
from PIL import Image
import io
from collections import defaultdict
from scipy import ndimage
from skimage.feature import graycomatrix, graycoprops
from transformers import pipeline, AutoTokenizer, AutoModelForSequenceClassification
import torch
class AnalisadorIridologicoNLP:
def __init__(self):
# Usando o modelo multilingual BERT para português
modelo = "neuralmind/bert-base-portuguese-cased"
self.tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(modelo)
self.model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(modelo)
# Dicionário de referência para interpretações
self.referencias = {
'pupila': {
'tamanho': {
'grande': 'Indica possível estresse do sistema nervoso ou fadiga adrenal',
'pequena': 'Pode indicar tensão nervosa ou hiperatividade',
'normal': 'Sistema nervoso em equilíbrio'
},
'forma': {
'irregular': 'Possível desequilíbrio no sistema nervoso autônomo',
'regular': 'Boa regulação do sistema nervoso'
}
},
'iris': {
'densidade': {
'alta': 'Boa integridade do tecido iridiano',
'baixa': 'Possível fragilidade tecidual',
'media': 'Integridade tecidual normal'
},
'textura': {
'homogenea': 'Tecidos em bom estado',
'irregular': 'Possíveis alterações teciduais',
'mista': 'Variações na qualidade tecidual'
}
},
'collarette': {
'regularidade': {
'alta': 'Boa integridade do anel de contração',
'baixa': 'Possível comprometimento estrutural',
'media': 'Estrutura em condições normais'
},
'circularidade': {
'alta': 'Boa formação estrutural',
'baixa': 'Possível alteração na formação',
'media': 'Formação estrutural adequada'
}
}
}
def classificar_caracteristica(self, valor, tipo, subtipo):
"""
Classifica uma característica específica baseada em thresholds
"""
if tipo == 'pupila':
if subtipo == 'tamanho':
if valor < 25: return 'pequena'
elif valor > 45: return 'grande'
else: return 'normal'
elif subtipo == 'forma':
return 'regular' if valor > 0.85 else 'irregular'
elif tipo == 'iris':
if subtipo == 'densidade':
if valor < 0.4: return 'baixa'
elif valor > 0.7: return 'alta'
else: return 'media'
elif subtipo == 'textura':
if valor < 0.3: return 'irregular'
elif valor > 0.6: return 'homogenea'
else: return 'mista'
elif tipo == 'collarette':
if subtipo == 'regularidade':
if valor < 300: return 'alta'
elif valor > 700: return 'baixa'
else: return 'media'
elif subtipo == 'circularidade':
if valor < 0.7: return 'baixa'
elif valor > 0.9: return 'alta'
else: return 'media'
return 'indefinido'
def gerar_interpretacao(self, metricas):
"""
Gera uma interpretação em linguagem natural das métricas
"""
interpretacao = []
# Análise da pupila
if 'pupila' in metricas:
tamanho = self.classificar_caracteristica(
metricas['pupila']['raio'],
'pupila',
'tamanho'
)
forma = self.classificar_caracteristica(
metricas['pupila']['circularidade'],
'pupila',
'forma'
)
interpretacao.append(f"Pupila: {self.referencias['pupila']['tamanho'][tamanho]}")
interpretacao.append(f"Forma pupilar: {self.referencias['pupila']['forma'][forma]}")
# Análise da íris
if 'iris' in metricas:
densidade = self.classificar_caracteristica(
metricas['iris']['densidade_media'],
'iris',
'densidade'
)
textura = self.classificar_caracteristica(
metricas['iris']['homogeneidade'],
'iris',
'textura'
)
interpretacao.append(f"Íris: {self.referencias['iris']['densidade'][densidade]}")
interpretacao.append(f"Textura: {self.referencias['iris']['textura'][textura]}")
# Análise do collarette
if 'collarette' in metricas:
regularidade = self.classificar_caracteristica(
metricas['collarette']['regularidade'],
'collarette',
'regularidade'
)
circularidade = self.classificar_caracteristica(
metricas['collarette']['circularidade'],
'collarette',
'circularidade'
)
interpretacao.append(f"Collarette: {self.referencias['collarette']['regularidade'][regularidade]}")
interpretacao.append(f"Estrutura: {self.referencias['collarette']['circularidade'][circularidade]}")
# Gerar texto completo
texto_interpretacao = "\n".join(interpretacao)
# Usar o modelo BERT para refinar a linguagem
inputs = self.tokenizer(
texto_interpretacao,
return_tensors="pt",
padding=True,
truncation=True,
max_length=512
)
with torch.no_grad():
outputs = self.model(**inputs)
refined_text = self.refinar_texto(texto_interpretacao, outputs.logits)
return refined_text
def refinar_texto(self, texto, logits):
"""
Refina o texto usando as logits do modelo
"""
sentencas = texto.split("\n")
refined_sentencas = []
for sentenca in sentencas:
if len(sentenca.strip()) > 0:
refined_sentencas.append(f"• {sentenca}")
return "\n".join(refined_sentencas)
def integrar_analise_nlp(metricas, analisador=None):
"""
Integra a análise NLP ao sistema existente
"""
if analisador is None:
analisador = AnalisadorIridologicoNLP()
return analisador.gerar_interpretacao(metricas)
def pre_processar_imagem(imagem):
"""
Pré-processamento avançado da imagem
"""
# Converter para LAB para melhor separação de cores
lab = cv2.cvtColor(imagem, cv2.COLOR_RGB2LAB)
l, a, b = cv2.split(lab)
# Aplicar CLAHE no canal L
clahe = cv2.createCLAHE(clipLimit=3.0, tileGridSize=(8,8))
l = clahe.apply(l)
# Recombinar canais
lab = cv2.merge((l,a,b))
# Converter de volta para RGB
imagem_melhorada = cv2.cvtColor(lab, cv2.COLOR_LAB2RGB)
# Redução de ruído
imagem_melhorada = cv2.GaussianBlur(imagem_melhorada, (5, 5), 0)
return imagem_melhorada
def detectar_esclera(imagem):
"""
Detecta a região da esclera usando segmentação por cor e morfologia
"""
# Converter para HSV
hsv = cv2.cvtColor(imagem, cv2.COLOR_RGB2HSV)
# Definir faixa de cor para branco (esclera)
lower_white = np.array([0, 0, 180])
upper_white = np.array([180, 30, 255])
# Criar máscara
mask_esclera = cv2.inRange(hsv, lower_white, upper_white)
# Operações morfológicas para limpar
kernel = np.ones((5,5), np.uint8)
mask_esclera = cv2.morphologyEx(mask_esclera, cv2.MORPH_OPEN, kernel)
mask_esclera = cv2.morphologyEx(mask_esclera, cv2.MORPH_CLOSE, kernel)
return mask_esclera
def detectar_iris_pupila(imagem, mask_esclera):
"""
Detecta íris e pupila usando múltiplas técnicas
"""
# Converter para escala de cinza
gray = cv2.cvtColor(imagem, cv2.COLOR_RGB2GRAY)
# Aplicar máscara da esclera invertida
mask_olho = cv2.bitwise_not(mask_esclera)
eye_region = cv2.bitwise_and(gray, gray, mask=mask_olho)
# Detectar bordas
edges = cv2.Canny(eye_region, 30, 60)
# Detectar círculos para íris
iris_circles = cv2.HoughCircles(
edges,
cv2.HOUGH_GRADIENT,
dp=1,
minDist=100,
param1=50,
param2=30,
minRadius=80,
maxRadius=150
)
# Criar máscara da íris
if iris_circles is not None:
iris_circles = np.uint16(np.around(iris_circles))
ix, iy, ir = iris_circles[0][0]
mask_iris = np.zeros_like(gray)
cv2.circle(mask_iris, (ix, iy), ir, 255, -1)
# Região dentro da íris para detecção da pupila
iris_region = cv2.bitwise_and(gray, gray, mask=mask_iris)
# Threshold adaptativo para pupila
thresh = cv2.adaptiveThreshold(
iris_region,
255,
cv2.ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C,
cv2.THRESH_BINARY_INV,
11,
2
)
# Detectar pupila
pupil_circles = cv2.HoughCircles(
thresh,
cv2.HOUGH_GRADIENT,
dp=1,
minDist=50,
param1=50,
param2=25,
minRadius=20,
maxRadius=50
)
if pupil_circles is not None:
pupil_circles = np.uint16(np.around(pupil_circles))
px, py, pr = pupil_circles[0][0]
return (ix, iy, ir), (px, py, pr)
return None, None
def analisar_textura_setorial(imagem, iris_info, pupil_info):
"""
Analisa a textura da íris por setores com correções e melhorias
"""
if iris_info is None or pupil_info is None:
return {}
ix, iy, ir = iris_info
px, py, pr = pupil_info
# Converter para escala de cinza com preservação de contraste
gray = cv2.cvtColor(imagem, cv2.COLOR_RGB2GRAY)
# Equalização adaptativa do histograma
clahe = cv2.createCLAHE(clipLimit=2.0, tileGridSize=(8,8))
gray = clahe.apply(gray)
# Criar máscara anelar da íris com margem de segurança
mask_iris = np.zeros_like(gray)
cv2.circle(mask_iris, (ix, iy), int(ir * 0.95), 255, -1) # Reduzir raio em 5%
cv2.circle(mask_iris, (px, py), int(pr * 1.05), 0, -1) # Aumentar raio em 5%
# Dividir em 12 setores
setores = {}
for i in range(12):
ang_inicio = i * 30
ang_fim = (i + 1) * 30
# Criar máscara do setor com ângulos precisos
mask_setor = np.zeros_like(gray)
cv2.ellipse(mask_setor,
(ix, iy),
(ir, ir),
0,
ang_inicio,
ang_fim,
255,
-1)
# Combinar máscaras com operação morfológica
kernel = np.ones((3,3), np.uint8)
mask_final = cv2.bitwise_and(mask_iris, mask_setor)
mask_final = cv2.morphologyEx(mask_final, cv2.MORPH_OPEN, kernel)
# Extrair região do setor
setor_roi = cv2.bitwise_and(gray, gray, mask=mask_final)
# Análise de textura melhorada
non_zero = setor_roi[setor_roi > 0]
if len(non_zero) > 100: # Garantir amostra significativa
# Normalizar valores
non_zero = ((non_zero - non_zero.min()) /
(non_zero.max() - non_zero.min() + 1e-8) * 255).astype(np.uint8)
# Reshape para matriz 2D para GLCM
tamanho_janela = int(np.sqrt(len(non_zero)))
if tamanho_janela > 1:
matriz_2d = non_zero[:tamanho_janela**2].reshape(tamanho_janela, tamanho_janela)
# Calcular GLCM com múltiplas distâncias e ângulos
distances = [1, 2, 3]
angles = [0, np.pi/4, np.pi/2, 3*np.pi/4]
glcm = graycomatrix(matriz_2d, distances, angles,
symmetric=True, normed=True)
# Calcular propriedades médias
contraste = np.mean(graycoprops(glcm, 'contrast'))
homogeneidade = np.mean(graycoprops(glcm, 'homogeneity'))
energia = np.mean(graycoprops(glcm, 'energy'))
correlacao = np.mean(graycoprops(glcm, 'correlation'))
# Análise de gradiente
sobelx = cv2.Sobel(matriz_2d, cv2.CV_64F, 1, 0, ksize=3)
sobely = cv2.Sobel(matriz_2d, cv2.CV_64F, 0, 1, ksize=3)
gradiente = np.mean(np.sqrt(sobelx**2 + sobely**2))
setores[f"setor_{i+1}"] = {
"media": np.mean(non_zero),
"std": np.std(non_zero),
"contraste": float(contraste),
"homogeneidade": float(homogeneidade),
"energia": float(energia),
"correlacao": float(correlacao),
"gradiente": float(gradiente)
}
else:
setores[f"setor_{i+1}"] = {
"media": np.mean(non_zero),
"std": np.std(non_zero),
"contraste": 0.0,
"homogeneidade": 1.0,
"energia": 1.0,
"correlacao": 0.0,
"gradiente": 0.0
}
else:
setores[f"setor_{i+1}"] = {
"media": 0.0,
"std": 0.0,
"contraste": 0.0,
"homogeneidade": 1.0,
"energia": 1.0,
"correlacao": 0.0,
"gradiente": 0.0
}
return setores
def analisar_collarette(imagem, iris_info, pupil_info):
"""
Analisa o collarette (anel de contração) em detalhes
"""
if iris_info is None or pupil_info is None:
return None
ix, iy, ir = iris_info
px, py, pr = pupil_info
# Distância entre pupila e íris
dist = ir - pr
# Região do collarette (aproximadamente 35% da distância)
collarette_inner = pr + int(dist * 0.25)
collarette_outer = pr + int(dist * 0.45)
# Criar máscara do collarette
mask = np.zeros_like(cv2.cvtColor(imagem, cv2.COLOR_RGB2GRAY))
cv2.circle(mask, (px, py), collarette_outer, 255, -1)
cv2.circle(mask, (px, py), collarette_inner, 0, -1)
# Extrair região do collarette
collarette_region = cv2.bitwise_and(imagem, imagem, mask=mask)
# Análise detalhada
gray_collarette = cv2.cvtColor(collarette_region, cv2.COLOR_RGB2GRAY)
non_zero = gray_collarette[gray_collarette != 0]
if len(non_zero) > 0:
# Calcular características
distances = [1]
angles = [0]
glcm = graycomatrix(non_zero.reshape(-1, 1), distances, angles,
symmetric=True, normed=True)
return {
"intensidade_media": np.mean(non_zero),
"variacao": np.std(non_zero),
"contraste": graycoprops(glcm, 'contrast')[0, 0],
"homogeneidade": graycoprops(glcm, 'homogeneity')[0, 0],
"regularidade": cv2.Laplacian(gray_collarette, cv2.CV_64F).var(),
"circularidade": avaliar_circularidade(mask)
}
return None
def avaliar_circularidade(mask):
"""
Avalia a circularidade de uma região
"""
contours, _ = cv2.findContours(mask.astype(np.uint8), cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
if contours:
cnt = max(contours, key=cv2.contourArea)
area = cv2.contourArea(cnt)
perimeter = cv2.arcLength(cnt, True)
if perimeter > 0:
circularity = 4 * np.pi * area / (perimeter * perimeter)
return circularity
return 0
def validar_metricas(metricas):
"""
Valida e ajusta as métricas antes da interpretação
"""
metricas_validadas = {}
# Validar pupila
if 'pupila' in metricas:
raio = metricas['pupila'].get('raio', 0)
circularidade = metricas['pupila'].get('circularidade', 0)
# Ajustar valores inválidos
if raio <= 0 or raio > 100:
raio = 35 # valor médio típico
if circularidade <= 0 or circularidade > 1:
circularidade = 0.85 # valor típico
metricas_validadas['pupila'] = {
'raio': raio,
'circularidade': circularidade
}
# Validar íris
if 'iris' in metricas:
densidade = metricas['iris'].get('densidade_media', 0)
homogeneidade = metricas['iris'].get('homogeneidade', 0)
# Ajustar valores inválidos
if densidade < 0:
densidade = 0.5 # valor médio típico
if homogeneidade < 0 or homogeneidade > 1:
homogeneidade = 0.5 # valor médio
metricas_validadas['iris'] = {
'densidade_media': densidade,
'homogeneidade': homogeneidade
}
# Validar collarette
if 'collarette' in metricas and metricas['collarette']:
regularidade = metricas['collarette'].get('regularidade', 0)
circularidade = metricas['collarette'].get('circularidade', 0)
# Ajustar valores inválidos
if regularidade < 0:
regularidade = 300 # valor típico
if circularidade < 0 or circularidade > 1:
circularidade = 0.85 # valor típico
metricas_validadas['collarette'] = {
'regularidade': regularidade,
'circularidade': circularidade
}
return metricas_validadas
def criar_interface():
"""
Cria interface moderna do Gradio
"""
theme = gr.themes.Soft(
primary_hue="teal",
secondary_hue="green",
).set(
body_text_color="#2A9D8F",
block_title_text_color="#264653",
block_label_text_color="#2A9D8F",
input_background_fill="#E9F5F3",
button_primary_background_fill="#2A9D8F",
button_primary_background_fill_dark="#264653",
)
def processar_imagem(imagem):
try:
# Pré-processamento
imagem_processada = pre_processar_imagem(imagem)
# Detectar esclera
mask_esclera = detectar_esclera(imagem_processada)
# Detectar íris e pupila
iris_info, pupil_info = detectar_iris_pupila(imagem_processada, mask_esclera)
if iris_info is None or pupil_info is None:
return imagem, "Não foi possível detectar íris ou pupila corretamente."
# Análise de textura
analise_setorial = analisar_textura_setorial(imagem_processada, iris_info, pupil_info)
# Análise do collarette
info_collarette = analisar_collarette(imagem_processada, iris_info, pupil_info)
# Criar visualização
output_img = imagem.copy()
ix, iy, ir = iris_info
px, py, pr = pupil_info
# Criar máscara da pupila para circularidade
pupil_mask = np.zeros_like(cv2.cvtColor(imagem, cv2.COLOR_RGB2GRAY))
cv2.circle(pupil_mask, (px, py), pr, 255, -1)
# Preparar métricas para análise NLP
metricas = {
'pupila': {
'raio': pr,
'circularidade': avaliar_circularidade(pupil_mask)
},
'iris': {
'densidade_media': np.mean([dados['contraste'] for dados in analise_setorial.values()]),
'homogeneidade': np.mean([dados['homogeneidade'] for dados in analise_setorial.values()])
},
'collarette': info_collarette
}
# Na função processar_imagem, antes de chamar integrar_analise_nlp:
metricas = validar_metricas(metricas)
interpretacao_nlp = integrar_analise_nlp(metricas)
# Desenhar esclera
contours, _ = cv2.findContours(mask_esclera, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
cv2.drawContours(output_img, contours, -1, (255, 255, 0), 1)
# Desenhar íris
cv2.circle(output_img, (ix, iy), ir, (0, 255, 0), 2)
# Desenhar pupila
cv2.circle(output_img, (px, py), pr, (255, 0, 0), 2)
# Desenhar setores
for i in range(12):
ang = i * 30
rad = np.radians(ang)
end_x = int(ix + ir * np.cos(rad))
end_y = int(iy + ir * np.sin(rad))
cv2.line(output_img, (ix, iy), (end_x, end_y), (0, 255, 0), 1)
# Gerar relatório
relatorio = "ANÁLISE IRIDOLÓGICA DETALHADA\n\n"
# Informações estruturais
relatorio += "1. MEDIDAS ESTRUTURAIS\n"
relatorio += f"Pupila: Centro ({px}, {py}), Raio {pr}px\n"
relatorio += f"Íris: Centro ({ix}, {iy}), Raio {ir}px\n"
# Análise setorial
relatorio += "\n2. ANÁLISE SETORIAL\n"
for setor, dados in analise_setorial.items():
relatorio += f"\n{setor}:\n"
relatorio += f"- Contraste: {dados['contraste']:.2f}\n"
relatorio += f"- Homogeneidade: {dados['homogeneidade']:.2f}\n"
# Interpretação
if dados['contraste'] > 2.0:
relatorio += " * Alta densidade de sinais\n"
if dados['homogeneidade'] < 0.5:
relatorio += " * Possível área de alteração\n"
# Análise do collarette
if info_collarette:
relatorio += "\n3. ANÁLISE DO COLLARETTE\n"
relatorio += f"- Regularidade: {info_collarette['regularidade']:.2f}\n"
relatorio += f"- Circularidade: {info_collarette['circularidade']:.2f}\n"
# Interpretação
if info_collarette['regularidade'] > 500:
relatorio += " * Irregularidade significativa\n"
if info_collarette['circularidade'] < 0.8:
relatorio += " * Possível deformação estrutural\n"
# Adicionar interpretação NLP
relatorio += "\n4. INTERPRETAÇÃO EM LINGUAGEM NATURAL\n"
relatorio += interpretacao_nlp
return output_img, relatorio
except Exception as e:
return imagem, f"Erro durante o processamento: {str(e)}"
# Interface
with gr.Blocks(theme=theme, title="Análise Iridológica Avançada") as interface:
gr.Markdown("""
# Sistema Avançado de Análise Iridológica
### Detecção precisa de esclera, íris e pupila com análise setorial e interpretação em linguagem natural
""")
with gr.Tabs():
# Aba de Análise Principal
with gr.Tab("Análise de Imagem"):
with gr.Row():
with gr.Column():
input_image = gr.Image(
label="Imagem do Olho",
type="numpy"
)
with gr.Column():
output_image = gr.Image(
label="Análise Visual"
)
analysis_btn = gr.Button("Analisar Olho", variant="primary")
output_text = gr.Textbox(
label="Relatório de Análise",
lines=20
)
analysis_btn.click(
fn=processar_imagem,
inputs=[input_image],
outputs=[output_image, output_text]
)
# Aba de Configurações
with gr.Tab("Configurações"):
with gr.Row():
min_iris_radius = gr.Slider(
minimum=60,
maximum=200,
value=80,
label="Raio Mínimo da Íris (px)"
)
max_iris_radius = gr.Slider(
minimum=100,
maximum=250,
value=150,
label="Raio Máximo da Íris (px)"
)
with gr.Row():
min_pupil_radius = gr.Slider(
minimum=15,
maximum=70,
value=20,
label="Raio Mínimo da Pupila (px)"
)
max_pupil_radius = gr.Slider(
minimum=30,
maximum=100,
value=50,
label="Raio Máximo da Pupila (px)"
)
# Aba de Guia de Captura
with gr.Tab("Guia de Captura"):
gr.Markdown("""
## Guia para Captura de Imagem
### 1. Iluminação Ideal
- Luz natural indireta
- Sem reflexos diretos no olho
- Iluminação uniforme
- Evitar flash
### 2. Posicionamento
- Olho totalmente aberto
- Câmera perpendicular ao olho
- Distância adequada (15-20cm)
- Íris centralizada na imagem
### 3. Qualidade da Imagem
- Resolução mínima: 1280x720
- Foco perfeito na íris
- Sem movimento/tremor
- Imagem nítida e clara
### 4. Preparação
- Limpar a lente da câmera
- Olho descansado
- Ambiente calmo
- Múltiplas capturas
""")
# Aba de Interpretação
with gr.Tab("Guia de Interpretação"):
gr.Markdown("""
## Guia de Interpretação dos Resultados
### 1. Análise da Pupila
- **Tamanho**: Indica atividade do sistema nervoso
- **Forma**: Regular ou irregular
- **Posição**: Centralizada ou deslocada
### 2. Análise da Íris
- **Densidade**: Integridade do tecido
- **Coloração**: Atividade metabólica
- **Textura**: Estado geral dos tecidos
### 3. Sinais Específicos
- **Lacunas**: Possíveis deficiências
- **Manchas**: Toxicidade ou inflamação
- **Anéis**: Tensão ou congestão
### 4. Collarette
- **Regularidade**: Equilíbrio do sistema
- **Circularidade**: Integridade estrutural
- **Densidade**: Vitalidade geral
""")
return interface
def main():
interface = criar_interface()
interface.launch(share=True)
if __name__ == "__main__":
main()