import os
os.environ["CUDA_DEVICE_ORDER"] = "PCI_BUS_ID"

import gradio as gr
import torch
import cv2
import numpy as np
from preprocess import unsharp_masking
import time
from sklearn.cluster import KMeans

device = "cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu"

# Função para ordenar e pré-processar a imagem de entrada
def ordenar_arquivos(img, modelo):
    ori = img.copy()
    img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    h, w = img.shape
    img_out = preprocessamento(img, modelo)
    return img_out, h, w, img, ori

# Função para pré-processar a imagem com base no modelo selecionado
def preprocessamento(img, modelo='SE-RegUNet 4GF'):
    img = cv2.resize(img, (512, 512))
    img = unsharp_masking(img).astype(np.uint8)
    if modelo == 'AngioNet' or modelo == 'UNet3+':
        img = np.float32((img - img.min()) / (img.max() - img.min() + 1e-6))
        img_out = np.expand_dims(img, axis=0)
    elif modelo == 'SE-RegUNet 4GF':
        clahe1 = cv2.createCLAHE(clipLimit=2.0, tileGridSize=(8, 8))
        clahe2 = cv2.createCLAHE(clipLimit=8.0, tileGridSize=(8, 8))
        image1 = clahe1.apply(img)
        image2 = clahe2.apply(img)
        img = np.float32((img - img.min()) / (img.max() - img.min() + 1e-6))
        image1 = np.float32((image1 - image1.min()) / (image1.max() - image1.min() + 1e-6))
        image2 = np.float32((image2 - image2.min()) / (image2.max() - image2.min() + 1e-6))
        img_out = np.stack((img, image1, image2), axis=0)
    else:
        clahe1 = cv2.createCLAHE(clipLimit=2.0, tileGridSize=(8, 8))
        image1 = clahe1.apply(img)
        image1 = np.float32((image1 - image1.min()) / (image1.max() - image1.min() + 1e-6))
        img_out = np.stack((image1,) * 3, axis=0)
    return img_out

# Função para processar a imagem de entrada
def processar_imagem_de_entrada(img, modelo, pipe):
    img = img.copy()
    pipe = pipe.to(device).eval()
    start = time.time()
    img, h, w, ori_gray, ori = ordenar_arquivos(img, modelo)
    img = torch.FloatTensor(img).unsqueeze(0).to(device)
    with torch.no_grad():
        if modelo == 'AngioNet':
            img = torch.cat([img, img], dim=0)
        logit = np.round(torch.softmax(pipe.forward(img), dim=1).detach().cpu().numpy()[0, 0]).astype(np.uint8)
    spent = time.time() - start
    spent = f"{spent:.3f} segundos"

    if h != 512 or w != 512:
        logit = cv2.resize(logit, (h, w))

    logit = logit.astype(bool)
    img_out = ori.copy()
    img_out[logit, 0] = 255
    return spent, img_out

# Carregar modelos pré-treinados
models = {
    'SE-RegUNet 4GF': torch.jit.load('./model/SERegUNet4GF.pt'),
    'SE-RegUNet 16GF': torch.jit.load('./model/SERegUNet16GF.pt'),
    'AngioNet': torch.jit.load('./model/AngioNet.pt'),
    'EffUNet++ B5': torch.jit.load('./model/EffUNetppb5.pt'),
    'Reg-SA-UNet++': torch.jit.load('./model/RegSAUnetpp.pt'),
    'UNet3+': torch.jit.load('./model/UNet3plus.pt'),
}

from scipy.spatial import distance
from scipy.ndimage import label
import numpy as np

def processar_imagem_de_entrada_wrapper(img, modelo):
    model = models[modelo]
    spent, img_out = processar_imagem_de_entrada(img, modelo, model)
    
    # Verificar se há doença usando K-Means
    kmeans = KMeans(n_clusters=2, random_state=0)
    flattened_img = img_out[:, :, 0].reshape((-1, 1))  # Use the intensity channel
    kmeans.fit(flattened_img)
    labels = kmeans.labels_
    cluster_centers = kmeans.cluster_centers_
    
    # Extração de características dos clusters
    num_clusters = len(cluster_centers)
    cluster_features = []
    for i in range(num_clusters):
        cluster_mask = labels == i  # Create a boolean mask for the cluster
        
        # Calcular área do cluster
        area = np.sum(cluster_mask)
        
        if area == 0:  # Skip empty clusters
            continue
        
        # Calcular forma do cluster usando a relação entre área e perímetro
        contours, _ = cv2.findContours(np.uint8(cluster_mask), cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
        if len(contours) > 0:
            perimeter = cv2.arcLength(contours[0], True)
            compactness = 4 * np.pi * area / (perimeter ** 2)
            
            cluster_features.append({'area': area, 'compactness': compactness})
    
    # Decidir se há doença com base nas características dos clusters
    has_disease_flag = any(feature['area'] >= 200 and feature['compactness'] < 0.3 for feature in cluster_features)
    
    # Formatar o indicador de doença como uma string
    if has_disease_flag:
        status_doenca = "Sim"
    else:
        status_doenca = "Não"
    
    # Adicionar a explicação com base no status de doença
    if has_disease_flag:
        explanation = "A máquina detectou uma possível doença nos vasos sanguíneos."
    else:
        explanation = "A máquina não detectou nenhuma doença nos vasos sanguíneos."
    
    # ... (resto do seu código, se houver mais)
    
    return spent, img_out, status_doenca, explanation



# Criar a interface Gradio
my_app = gr.Interface(
    fn=processar_imagem_de_entrada_wrapper,
    inputs=[
        gr.inputs.Image(label="Angiograma:", shape=(512, 512)),
        gr.inputs.Dropdown(['SE-RegUNet 4GF', 'SE-RegUNet 16GF', 'AngioNet', 'EffUNet++ B5', 'Reg-SA-UNet++', 'UNet3+'], label='Modelo', default='SE-RegUNet 4GF'),
    ],
    outputs=[
        gr.outputs.Label(label="Tempo decorrido"),
        gr.outputs.Image(type="numpy", label="Imagem de Saída"),
        gr.outputs.Label(label="Possui Doença?"),
        gr.outputs.Label(label="Explicação"),
    ],
    title="Segmentação de Angiograma Coronariano",
    description="Esta aplicação segmenta angiogramas coronarianos usando modelos de segmentação pré-treinados.",
    theme="default",
    layout="vertical",
    allow_flagging=False,
)

# Iniciar a interface Gradio
my_app.launch()