OMRON SENTECカメラ Python Buildup (7) singleconverter_opencv.py

Last updated at 2024-05-24Posted at 2024-05-24

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コードの全体説明

このコードは、カメラから取得した画像データをStApiのコンバーターを使用して処理し、その後OpenCVを使用して表示するサンプルです。主な機能は以下の通りです：

StApiの初期化
カメラへの接続
画像データの取得
StApiコンバーターを使用した画像処理（Y軸反転およびピクセルフォーマットのBGR8への変換）
OpenCVを使った画像のプレビュー

コードの詳細分析

インポートと設定

import cv2
import numpy as np
import stapipy as st

# 取得する画像の枚数
number_of_images_to_grab = 100

# OpenCVを使用して表示する際の画像スケール
DISPLAY_RESIZE_FACTOR = 0.3

cv2: OpenCVライブラリをインポートします。
numpy: 画像データの処理に使用するため、NumPyライブラリをインポートします。
stapipy: StApiライブラリをインポートします。

メイン部分

try:
    # StApiを初期化
    st.initialize()

    # デバイスのスキャンと接続のためのシステムオブジェクトを作成
    st_system = st.create_system()

    # 最初に検出されたデバイスに接続
    st_device = st_system.create_first_device()

    # デバイスの名前を表示
    print('Device=', st_device.info.display_name)

    # 垂直反転用のコンバーターオブジェクトを作成
    st_converter_reverse = st.create_converter(st.EStConverterType.Reverse)
    st_converter_reverse.reverse_y = True

    # ピクセルフォーマットをBGR8に変換するためのコンバーターオブジェクトを作成
    st_converter_pixelformat = st.create_converter(st.EStConverterType.PixelFormat)
    st_converter_pixelformat.destination_pixel_format = st.EStPixelFormatNamingConvention.BGR8

    # 画像ストリームデータを扱うためのデータストリームオブジェクトを作成
    st_datastream = st_device.create_datastream()

    # ホスト側の画像取得を開始
    st_datastream.start_acquisition(number_of_images_to_grab)

    # カメラ側の画像取得を開始
    st_device.acquisition_start()

    # データ取得とステータス確認のためのループ
    while st_datastream.is_grabbing:
        # 'with'を使用してローカル変数st_bufferを作成
        with st_datastream.retrieve_buffer() as st_buffer:
            # 取得したデータに画像データが含まれているか確認
            if st_buffer.info.is_image_present:
                # 画像オブジェクトを作成し、コンバート
                st_image = st_converter_pixelformat.convert(
                    st_converter_reverse.convert(st_buffer.get_image()))

                # 取得した画像データの情報を表示
                print("BlockID={0} Size={1} x {2} First Byte={3}".format(
                      st_buffer.info.frame_id,
                      st_image.width, st_image.height,
                      st_image.get_image_data()[0]))

                # 画像データを取得
                data = st_image.get_image_data()

                # データをNumPy配列に変換
                nparr = np.frombuffer(data, np.uint8)

                # BGR8画像として表示するための処理
                nparr = nparr.reshape(st_image.height, st_image.width, 3)

                # 画像をリサイズして表示
                nparr = cv2.resize(nparr, None,
                                   fx=DISPLAY_RESIZE_FACTOR,
                                   fy=DISPLAY_RESIZE_FACTOR)
                cv2.imshow('image', nparr)
                cv2.waitKey(1)
            else:
                # 取得したデータに画像データが含まれていない場合
                print("Image data does not exist.")

    # カメラ側の画像取得を停止
    st_device.acquisition_stop()

    # ホスト側の画像取得を停止
    st_datastream.stop_acquisition()

except Exception as exception:
    print(exception)

主な処理の流れ

初期化と接続:
- st.initialize()でStApiを初期化し、st.create_system()でシステムオブジェクトを作成、st_system.create_first_device()で最初に検出されたデバイスに接続します。
- デバイスの名前を表示します。

コンバーターの初期化:

垂直反転用のコンバーターを作成し、Y軸反転を有効にします。
ピクセルフォーマットをBGR8に変換するためのコンバーターを作成します。

# 垂直反転用のコンバーターオブジェクトを作成
st_converter_reverse = st.create_converter(st.EStConverterType.Reverse)
st_converter_reverse.reverse_y = True

# ピクセルフォーマットをBGR8に変換するためのコンバーターオブジェクトを作成
st_converter_pixelformat = st.create_converter(st.EStConverterType.PixelFormat)
st_converter_pixelformat.destination_pixel_format = st.EStPixelFormatNamingConvention.BGR8

データストリームの作成と画像取得の開始:
- st_device.create_datastream()でデータストリームオブジェクトを作成し、st_datastream.start_acquisition()で画像取得を開始します。

画像データの取得と処理:

st_datastream.retrieve_buffer()でバッファを取得し、st_buffer.get_image()で画像データを取得します。
コンバーターを使用して、画像データをY軸反転およびBGR8フォーマットに変換します。
NumPy配列に変換し、cv2.imshow()で表示します。

# 画像オブジェクトを作成し、コンバート
st_image = st_converter_pixelformat.convert(
    st_converter_reverse.convert(st_buffer.get_image()))

# 取得した画像データの情報を表示
print("BlockID={0} Size={1} x {2} First Byte={3}".format(
      st_buffer.info.frame_id,
      st_image.width, st_image.height,
      st_image.get_image_data()[0]))

# 画像データを取得
data = st_image.get_image_data()

# データをNumPy配列に変換
nparr = np.frombuffer(data, np.uint8)

# BGR8画像として表示するための処理
nparr = nparr.reshape(st_image.height, st_image.width, 3)

# 画像をリサイズして表示
nparr = cv2.resize(nparr, None,
                   fx=DISPLAY_RESIZE_FACTOR,
                   fy=DISPLAY_RESIZE_FACTOR)
cv2.imshow('image', nparr)
cv2.waitKey(1)

画像取得の停止:
- st_device.acquisition_stop()とst_datastream.stop_acquisition()で画像取得を停止します。

まとめ

このコードでは、StApiを使用してカメラから画像データを取得し、StApiコンバーターを使用してY軸反転およびBGR8フォーマットに変換します。その後、OpenCVを使用して画像を表示します。これにより、効率的かつ効果的に画像処理と表示を行うことができます。