CAD to OGM Python Module

Chuyển đổi ảnh CAD (PNG) thành lưới occupancy (OGM) 2D dạng numpy array.

1. Mục đích

• Tự động chuyển bản vẽ CAD (dạng ảnh PNG) thành ma trận occupancy grid (OGM) nhị phân, phục vụ các bài toán robot, mô phỏng, AI, v.v.
• Có thể sử dụng như script độc lập (main.py) hoặc import như module tái sử dụng (cad_ogm.py).

2. Cài đặt

• Python >= 3.10
• Cài các thư viện cần thiết:

pip install numpy opencv-python matplotlib

3. Sử dụng nhanh với main.py

• Chạy trực tiếp để test pipeline:

python main.py

• Sửa đường dẫn ảnh đầu vào trong main.py nếu cần.
• Kết quả: In ra OGM, hiển thị ảnh, lưu file numpy và csv trong thư mục output/.

4. Sử dụng như module (import cad_ogm.py)

• Import hàm chính trong project khác:

from cad_ogm import cad_to_ogm
ogm = cad_to_ogm(
    'mycad.png',
    grid_size=(300, 300),
    fill_closed_regions_flag=False,
)

• Hàm trả về numpy 2D array (0: free, 1: obstacle).
• Có thể điều chỉnh các tham số:
  • grid_size: Kích thước lưới đầu ra (mặc định 400x400)
  • fill_closed_regions_flag: Lấp kín các vùng trống khép kín (True/False, mặc định False)

5. Input/Output

• Input: Đường dẫn ảnh PNG bản vẽ CAD (nên là ảnh trắng đen, tường tối, nền sáng). Ảnh nên có nền trắng (255), tường đen (0), có thể có watermark xám (~230-240). (lưu ý: không hỗ trợ ảnh SVG)
• Output:
  • numpy 2D array nhị phân (0: free space, 1: obstacle/wall)

6. Logic xử lý ảnh

Pipeline xử lý bao gồm các bước sau:

1. Tải ảnh: Đọc ảnh grayscale từ đường dẫn.
2. Tiền xử lý:
   • Ngưỡng hóa (threshold) để chuyển thành ảnh nhị phân (tường đen trên nền trắng).
   • Loại bỏ nhiễu nhỏ bằng cách lọc các thành phần liên thông dưới ngưỡng kích thước.
   • Mở rộng (dilate) đường kẻ để đảm bảo tường dày đủ sau khi thu nhỏ.
3. Chuyển thành lưới: Thu nhỏ ảnh về kích thước lưới mong muốn bằng interpolation INTER_AREA để giữ nguyên đường kẻ, sau đó nhị phân hóa lại.
4. Lấp kín vùng khép kín (tùy chọn): Sử dụng flood fill để lấp kín các vùng trống không kết nối với biên ngoài.

Lưu ý: Logic được thiết kế cho ảnh CAD có đường kẻ mỏng, cần mở rộng để tránh mất đường khi thu nhỏ.

7. Tuỳ biến

• Có thể chỉnh sửa các hàm trong cad_ogm.py để phù hợp pipeline riêng.
• Nếu muốn xuất ảnh, CSV, hoặc visualize, hãy tự xử lý với numpy/matplotlib.