コンピュータビジョン向けライブラリの一つである OpenCV を Python から扱うための環境を準備します。

都度参照するためのドキュメント

• OpenCV modules
  • OpenCV-Python Tutorials
  • OpenCV Tutorials

インストール

ビルド済みバイナリを apt/yum インストールする方法

OpenCV バイナリおよび Python ラッパーが、依存先である NumPy 等のライブラリと共にインストールされます。比較的古いバージョンがインストールされます。

sudo apt install python-opencv

バージョンの確認

>>> import cv2 as cv
>>> print(cv.__version__)
2.4.9.1

ソースコードからビルドする方法

ビルドに必要なパッケージのインストール

sudo apt install build-essential cmake python-dev python-numpy git
sudo apt install libgtk2.0-dev libv4l-dev libffmpegthumbnailer-dev libgstreamer-plugins-base1.0-dev

ソースコードのダウンロード

git clone https://github.com/opencv/opencv.git

ビルドおよび /usr/local へのインストール

mkdir opencv/build
cd opencv/build/
cmake ..
make
sudo make install
ls -ltr /usr/local/

バージョンの確認

>>> import cv2 as cv
>>> print(cv.__version__)
4.0.0-pre

OpenCV のビルド時に CPU 最適化の cmake オプションを不適切に指定した場合は inlining failed in call to always_inline といったエラーが出ることがあります。また -DENABLE_AVX=1 は非推奨となっています。ENABLE_AVX ではなく CPU_DISPATCH を利用します。

画像の読み込み、表示、保存

読み込み

import cv2 as cv
img = cv.imread('./myimage.png', cv.IMREAD_UNCHANGED)
img = cv.imread('./myimage.png', -1) # としても同じ。以下同様
img = cv.imread('./myimage.png', cv.IMREAD_COLOR) # 透過は無視
img = cv.imread('./myimage.png', 1)
img = cv.imread('./myimage.png', cv.IMREAD_GRAYSCALE) # 白黒
img = cv.imread('./myimage.png', 0)

Matplotlib でも読み込めます。OpenCV は BGR モードで画像を読み込みおよび処理します。Matplotlib は RGB モードで画像を読み込みおよび処理します。

from matplotlib import pyplot as plt
import matplotlib.image as mpimg
img = mpimg.imread('./myimage.png')

表示

cv.imshow('mywindow_id', img)
cv.waitKey(0) # wait until any key is pressed
cv.destroyAllWindows()

Matplotlib での表示もできます。OpenCV で読み込んだものを Matplotlib で表示すると RGB と BGR の差異のため色がおかしくなります。

plt.imshow(img)
plt.show()

保存

cv.imwrite('copied.png', img)

簡単な書き込み

RGB で処理するために Matplotlib を利用することにします。

import numpy as np
import cv2 as cv
from matplotlib import pyplot as plt

NumPy で黒色の正方形を用意します。

img = np.zeros((512,512,3), dtype=np.uint8)

図形

太さ 5px の赤色の直線

cv.line(img, (0,0), (511,511), (255,0,0), 5)
plt.imshow(img)
plt.show()

太さ 5px の赤色の長方形

cv.rectangle(img, (10,10), (500,500), (255,0,0), 5)
plt.imshow(img)
plt.show()

太さ 5px の赤色の半径 50px の円

cv.circle(img, (255,255), 50, (255,0,0), 5)
plt.imshow(img)
plt.show()

文字

太さ 5px の白色の文字

cv.putText(img, 'Hello World!', (10,255), cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1.5, (255,255,255), 5)