LoginSignup
0
0

More than 1 year has passed since last update.

@otoboke162

NO.4 ルービックキューブの回転記号をえる

Last updated at Posted at 2021-06-12

ルービックキューブの回転記号をえる

複数の記事になります。　
ルービックキューブの色を取得して　kociembaを利用して
最後は回転記号を取得します。

NO.1 カメラ起動＋BGR取得
NO.2　ウィンドウに取得した色を表示
NO.3取得したいろが　何色なのか　区別する
NO.５　最終コード　参考程度に,,,,





kociembaを使います
参考、こちらはkociiemba

ルービックキューブの色を取得して　kociembaを使えば　回転記号を得られます

参考、こちらは回転記号

kociembaをわかりやすくしてくれてます
kociembaの使い方として　
こちらでも　説明されてる　通り　ルービックキューブを　展開してかんがえる必要があります。
ルービックキューブを展開するとこんなかんじ
(日本配色と世界配色でルービックキューブの色の配置が違うので注意してください　＊これは世界配色)
NO.4　サンプル１.PNG
緑が正面だとすると
緑:F(front)　　赤:L(left)　　橙:R(right)
黄:U(up)　　　 白:D(down)　　青:B(back)
になります　まづは　色を　記号（F,L,R,U,D,B）にしたあと
数字のように並べ替える必要があります
U0~8　R9~17　F18~26　D27~35　L36~44　B45~53

ルービックキューブの回転記号をえる　考え方？

各色９個のブロックがあり　それが６面あります

なので　全部で　５４個の色を取得するひつようがります。


No.３の記事で色の取得はおわってますので
'red'とかの部分をkociemba用の記号(F,L,R,U,D,B)に書き換えて　下の　result_listにねじこみます。

まづ　５４個の空リストをつくり　そこに　インデックスの０－８に黄色、９－１７に橙をいれていけばいいのです

result_list = [[] for i in range(54) ]
#[[],[],[],,,,,,,,,[],[]]
#これで空のリストが　５４個作成されます。

サンプルコード(kociembaの記号にする　説明)


#取得した色↓  
color_key = ['L','U','F',
            'B','U','B',
            'B','U','U']


result_list = [[] for i in range(54) ]

#取得した色を指定の場所へねじこむ（インデックスで指定)
#0~8
if color_key[4] == 'U':#黄色
 result_list[0:9] = color_key
#9~17
elif color_key[4] == 'R':#橙（オレンジ）
  result_list[9:18] = color_key
#18~26
elif color_key[4] == 'F':#緑
  result_list[18:27] = color_key
#27~35
elif color_key[4] == 'D':#(白)
  result_list[27:36] = color_key
#36~44
elif color_key[4] == 'L':#赤
  result_list[36:45] = color_key
#45~53
elif color_key[4] == 'B':#青
  result_list[45:54] = color_key
print(result_list)

#['L', 'U', 'F', 'B', 'U', 'B', 'B', 'U', 'U', #0-8
  [], [], [], [], [], [], [], [], [],#9-17
  [], [], [], [], [], [], [], [], [],#18-26
  [], [], [], [], [], [], [], [], [],#27-35
  [], [], [], [], [], [], [], [], [],#36-44
  [], [], [], [], [], [], [], [], []]#44-53

どんなに回しての中心の色がかわることは　ないので
中心の色に合わせて追加する　場所をきめています
中心が黄色ならresult_listのインデックスが０－８番目
中心が橙(オレンジ）ならresult_listのインデックスが９－１７番目

サンプルコード(kociembaの記号に変える)

import cv2
import time

capture = cv2.VideoCapture(2)
capture.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 1080) # 横幅
capture.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 720) # 縦幅

result_list = [[] for i in range(54) ]

color_index =[[0,0,0],[0,0,0],[0,0,0],
            [0,0,0],[0,0,0],[0,0,0],
            [0,0,0],[0,0,0],[0,0,0]]

color_key = ['black','black','black',
            'black','black','black',
            'black','black','black']

colors_BGR = {
  'L': ([5, 20, 160], [75, 90, 189]),      #red     6  4   
  'F': ([25, 130, 0], [100, 180, 30]),     #green   3  2
  'D': ([130, 130, 130], [255, 255, 255]), #white   2  3
  'B': ([140, 80, 0], [255, 180, 50]),     #blue    5  5
  'R': ([5, 91, 190], [130, 150, 255]),    #orange  4  1
  'U': ([5, 150, 150], [110, 200, 200])    #yellow  1  0
   }

#Y縦　X横
frame_xy = [[300, 300],[300, 450],[300, 600],
            [450, 300],[450, 450],[450, 600],
            [600, 300],[600, 450],[600, 600]]

x_start = [280, 430, 580, 280, 430, 580, 280, 430, 580]
y_start = [280, 280, 280, 430, 430, 430, 580, 580, 580]
x_end   = [320, 470, 620, 320, 470, 620, 320, 470, 620]
y_end   = [320, 320, 320, 470, 470, 470, 620, 620, 620]

x_start2 = [30, 80, 130, 30, 80, 130, 30, 80, 130]
y_start2  = [30, 30, 30, 80, 80, 80, 130, 130, 130]
x_end2   = [70, 120, 170, 70, 120, 170, 70, 120, 170]
y_end2   = [70, 70, 70, 120, 120, 120, 170, 170, 170]


while True:
    ret, frame = capture.read()

    for k, (xs, ys, xe, ye, xs2, ys2, xe2, ye2) in enumerate(zip
            (x_start, y_start, x_end, y_end, x_start2, y_start2, x_end2, y_end2)):

        cv2.rectangle(frame, (xs, ys), (xe, ye), (255, 255, 255), 2)

        b1 = color_index[k][0]
        g1 = color_index[k][1]
        r1 = color_index[k][2]
        cv2.putText(frame, str(k), (xs2, ys2), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (0,0,0), 2)

        if color_key[k] == 'L':
          b1, g1 ,r1 = 0, 0, 255

        elif color_key[k] == 'F':
          b1, g1 ,r1 = 0, 255, 0

        elif color_key[k] == 'D':
          b1, g1 ,r1 = 255, 255, 255

        elif color_key[k] == 'B':
          b1, g1 ,r1 = 255, 0, 0

        elif color_key[k] == 'R':
          b1, g1 ,r1 = 0, 128, 255

        elif color_key[k] == 'U':
          b1, g1 ,r1 = 0, 255, 255

        #左上に　色を表示する
        cv2.rectangle(frame, (xs2, ys2), (xe2, ye2), (int(b1), int(g1), int(r1)), -1)

        #BGRの取得位置
        for i, (x, y) in enumerate(frame_xy):
          pixel = frame[x, y]
          b = pixel[0]
          g = pixel[1]
          r = pixel[2]
          BGR = [b,g,r] 
          color_index[i] = BGR

          #colors_BGRの範囲内に　真上のBGRがはいってるか　確認
          for color, ( lower, upper) in colors_BGR.items():
              if lower[0] < BGR[0] and BGR[0] < upper[0]:
                if lower[1] < BGR[1] and BGR[1] < upper[1]:
                  if lower[2] < BGR[2] and BGR[2] < upper[2]:
                      color_key[i] = color
                      color_index[i] = BGR
                      if color_key[i] != 'black':
                        #print(color_key) 
                        #print(color_index)
                        pass

   #TAB　取得した色をリストに追加
    key3 = cv2.waitKey(1)
    if key3 == 9: 
      #0~8
      if color_key[4] == 'U':
       result_list[0:9] = color_key
      #9~17
      elif color_key[4] == 'R':
        result_list[9:18] = color_key
      #18~26
      elif color_key[4] == 'F':
        result_list[18:27] = color_key
      #27~35
      elif color_key[4] == 'D':
        result_list[27:36] = color_key
      #36~44
      elif color_key[4] == 'L':
        result_list[36:45] = color_key
      #45~53
      elif color_key[4] == 'B':
        result_list[45:54] = color_key
      print(result_list)
      time.sleep(0.3)

    cv2.imshow('camra',frame)
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        break

capture.release()
cv2.destroyAllWindows()


サンプルコード(kociembaの記号に変える)　を実行

NO.4 サンプル３.PNG

中心の色が黄色なので　０－８番目に追加されています。
ちなみに　ずっとこの処理をするのも　どうなのってことなので
TABキーをおしたら　追加するようにしています。

#TAB　取得した色をリストに追加
    key3 = cv2.waitKey(1)
    if key3 == 9:

kociembaを使う

#python3
pip3 install kociemba

ターミナルでこれすれば　できるはずです。だめなら一番上ほうのサイトで確認してみてください

大きくコードはかえてませんが

import cv2
import time
import kociemba

capture = cv2.VideoCapture(0)
capture.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 1080) # 横幅
capture.set(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 720) # 縦幅

result_list = [[] for i in range(54) ]

color_index =[[0,0,0],[0,0,0],[0,0,0],
            [0,0,0],[0,0,0],[0,0,0],
            [0,0,0],[0,0,0],[0,0,0]]

color_key = ['black','black','black',
            'black','black','black',
            'black','black','black']

colors_BGR = {
  'L': ([5, 20, 160], [75, 90, 189]),      #red     6  4   
  'F': ([25, 130, 0], [100, 180, 30]),     #green   3  2
  'D': ([130, 130, 130], [255, 255, 255]), #white   2  3
  'B': ([140, 80, 0], [255, 180, 50]),     #blue    5  5
  'R': ([5, 91, 190], [130, 150, 255]),    #orange  4  1
  'U': ([5, 150, 150], [110, 200, 200])    #yellow  1  0
   }

#Y縦　X横
frame_xy = [[300, 300],[300, 450],[300, 600],
            [450, 300],[450, 450],[450, 600],
            [600, 300],[600, 450],[600, 600]]

x_start = [280, 430, 580, 280, 430, 580, 280, 430, 580]
y_start = [280, 280, 280, 430, 430, 430, 580, 580, 580]
x_end   = [320, 470, 620, 320, 470, 620, 320, 470, 620]
y_end   = [320, 320, 320, 470, 470, 470, 620, 620, 620]

x_start2 = [30, 80, 130, 30, 80, 130, 30, 80, 130]
y_start2  = [30, 30, 30, 80, 80, 80, 130, 130, 130]
x_end2   = [70, 120, 170, 70, 120, 170, 70, 120, 170]
y_end2   = [70, 70, 70, 120, 120, 120, 170, 170, 170]


while True:
    ret, frame = capture.read()

    for k, (xs, ys, xe, ye, xs2, ys2, xe2, ye2) in enumerate(zip
            (x_start, y_start, x_end, y_end, x_start2, y_start2, x_end2, y_end2)):

        cv2.rectangle(frame, (xs, ys), (xe, ye), (255, 255, 255), 2)

        b1 = color_index[k][0]
        g1 = color_index[k][1]
        r1 = color_index[k][2]
        cv2.putText(frame, str(k), (xs2, ys2), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (0,0,0), 2)

        if color_key[k] == 'L':
          b1, g1 ,r1 = 0, 0, 255

        elif color_key[k] == 'F':
          b1, g1 ,r1 = 0, 255, 0

        elif color_key[k] == 'D':
          b1, g1 ,r1 = 255, 255, 255

        elif color_key[k] == 'B':
          b1, g1 ,r1 = 255, 0, 0

        elif color_key[k] == 'R':
          b1, g1 ,r1 = 0, 128, 255

        elif color_key[k] == 'U':
          b1, g1 ,r1 = 0, 255, 255

        #左上に　色を表示する
        cv2.rectangle(frame, (xs2, ys2), (xe2, ye2), (int(b1), int(g1), int(r1)), -1)

        #BGRの取得位置
        for i, (x, y) in enumerate(frame_xy):
          pixel = frame[x, y]
          b = pixel[0]
          g = pixel[1]
          r = pixel[2]
          BGR = [b,g,r] 
          color_index[i] = BGR

          #colors_BGRの範囲内に　真上のBGRがはいってるか　確認
          for color, ( lower, upper) in colors_BGR.items():
              if lower[0] < BGR[0] and BGR[0] < upper[0]:
                if lower[1] < BGR[1] and BGR[1] < upper[1]:
                  if lower[2] < BGR[2] and BGR[2] < upper[2]:
                      color_key[i] = color
                      color_index[i] = BGR
                      if color_key[i] != 'black':
                        #print(color_key) 
                        #print(color_index)
                        pass

    #TABキー
    key3 = cv2.waitKey(1)
    if key3 == 9: 
      #0~8
      if color_key[4] == 'U':
       result_list[0:9] = color_key
      #9~17
      elif color_key[4] == 'R':
        result_list[9:18] = color_key
      #18~26
      elif color_key[4] == 'F':
        result_list[18:27] = color_key
      #27~35
      elif color_key[4] == 'D':
        result_list[27:36] = color_key
      #36~44
      elif color_key[4] == 'L':
        result_list[36:45] = color_key
      #45~53
      elif color_key[4] == 'B':
        result_list[45:54] = color_key
      print(result_list)
      time.sleep(0.3)

     # @キー　
    key4 = cv2.waitKey(1)
    if key4 == 64:
      result = ''.join(result_list)
      result = kociemba.solve(result)
      print(result)

    cv2.imshow('camra',frame)
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        break

capture.release()
cv2.destroyAllWindows()

追加したコード

import kociemba
#@キー　
    key4 = cv2.waitKey(1)
    if key4 == 64:
      result = ''.join(result_list)
      result = kociemba.solve(result)
      print(result)





result_list =
['R', 'F', 'D', 'L', 'U', 'U', 'F', 'B', 'L',  #0-8   U 中心が黄色
 'F', 'L', 'B', 'U', 'R', 'U', 'B', 'D', 'L',  #9-17  R 中心がオレンジ
 'U', 'D', 'D', 'R', 'F', 'B', 'R', 'D', 'L',  #18-26 F 中心が緑
 'U', 'F', 'U', 'D', 'D', 'L', 'D', 'L', 'F',  #27-35 D 中心が白
 'D', 'F', 'R', 'R', 'L', 'U', 'L', 'R', 'B',  #36-44 L 中心が赤
 'R', 'R', 'F', 'F', 'B', 'B', 'U', 'B', 'B']  #45-53 B 中心が青


#@キー
key4 = cv2.waitKey(1)
  if key4 == 64:
  result = ''.join(result_list)
  result = kociemba.solve(result)
  print(result)

全部のキューブの色を取得して＠キーをおすと　
kociemba.solve()で　下の回転記号がでてきます
U' D2 R2 U' B2 L2 B' U' F R' B L2 B2 R2 D B2 D' L2 U2 F2 L2
NO.4　サンプル４.PNG

0
0
2

Register as a new user and use Qiita more conveniently

  1. You get articles that match your needs
  2. You can efficiently read back useful information
  3. You can use dark theme
What you can do with signing up
Sign upLogin
0
0