vscodeでopencvやmatplotlibが表示されない。エラーも出てない。

環境

Ubuntu20.04
Python 3.9
vscode 1.52.1
anaconda 4.8.3

経緯

以下のようなopencvのコードをvscode上で実行させたのですが、、、

import numpy as np
import cv2
import os

image_dir = "Data/train_images/"
annotation_dir = "Data/train_annotation"

def show_image(num_str: str):
    image_path = os.path.join(image_dir, f"train_{num_str}.jpg")
    img = cv2.imread(image_path)

    cv2.imshow('image',img)
    cv2.waitKey(0)
    cv2.destroyAllWindows()

if __name__ == "__main__":
    show_image("0001")

エラーも吐かずに正常終了。しかし、画像は表示されないという状態でした。

解法

vscodeのターミナルで以下のように打つと表示できるようになりました。

$ export DISPLAY=:0

どうも、DISPLAYが見つからずにheadlessモードになっていたので、エラーが出ずに正常終了になっていたようです。

そもそも、vscodeのターミナルにおいてはxeyesがxeyes -display :0としなければ表示できませんでした。加えて、通常のターミナルにおいては、特に対策を行わなくてもxeyes表示はできていたので、vscodeのターミナル実装に問題があるようです。

なんで解法がわかったか。

まず、他の描画系のライブラリであるmatplotlibが動作するかを以下で試しました。
すると同様に、エラー無しで無表示でした。

import matplotlib

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np


# グラフとして描画するデータ
x = np.array([1,2,3,4])
y = np.array([2,3,4,5])

# グラフを描画
plt.plot(x, y)
plt.show()

次に、描画プラグインを指定するよう、以下のようにコード編集しました。

import matplotlib
matplotlib.use('TkAgg') # <- Added

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np


# グラフとして描画するデータ
x = np.array([1,2,3,4])
y = np.array([2,3,4,5])

# グラフを描画
plt.plot(x, y)
plt.show()

すると、以下のエラーが出ました。

Exception has occurred: ImportError
Cannot load backend 'TkAgg' which requires the 'tk' interactive framework, as 'headless' is currently running
  File "/home/user/Programs/fish/test.py", line 6, in <module>
    import matplotlib.pyplot as plt

tkってそもそもpythonにほぼ同梱されているよな？と思い、試しに以下を実行させました。

import tkinter as Tk

la = Tk.Label(None, text='Hello World!', font=('Times', '18'))
la.pack()
la.mainloop()

すると以下のようなエラーが。

Exception has occurred: TclError
couldn't connect to display ""
  File "/home/user/Programs/fish/test2.py", line 3, in <module>
    la = Tk.Label(None, text='Hello World!', font=('Times', '18'))

以前この記事で同様なエラーが出ていたので、同じようにDISPLAY=:0対応したら、解決出来ました。