Elixir OpenCV で hello world

何事でも基本が大切だと思います。プログラミングではよく "hello, world\n" を印字したりします。OpenCV でもそれ相当のことをやってみたいと思います。

セットアップ

Mix.install([
  {:nx, "~> 0.5.0"},

  # OpenCV をつかうため
  {:evision, "0.1.31"},

  # 画像をテンソルに変換するため
  {:stb_image, "~> 0.6.0"},

  # 画像を Web からダウンロードするため
  {:req, "~> 0.3.0"},

  # Livebook 上で画像を表示するため
  # {:kino, "~> 0.9.0"}
])

Elixir で OpenCV

cocoa-xu/evision を使うと OpenCV のほとんどの関数にElixirからアクセスできます。

cocoa-xu/evision は パッチバージョンでも破壊的な変更があるようのでバージョンをロックしておいた方が無難そうです。

cocoa-xu/evision の作者は好んで Cv エイリアスを使用しているのでそれに則ります。

alias Evision, as: Cv

HelloWorld モジュールをつくる

画像を Web からダウンロードし、Evision.Mat に変換します。

グラフィカルユーザーインターフェース（GUI）で画像を表示するときには Evision.HighGui モジュールが便利です。

• Evision.HighGui.imshow/2
  • 画像ウインドウを表示
• Evision.HighGui.waitKey/1
  • 画像ウインドウを自動で閉じるまでの時間をミリ秒で指定
  • 0 の場合はなんらかのキーが押下されるまで開いたまま
• Evision.HighGui.destroyAllWindows/0
  • 全ての画像ウインドウを閉じる

以下のモジュールはターミナルでもLivebookでもイゴきます。

defmodule HelloWorld do
  alias Evision, as: Cv

  @wait_time_ms 30_000

  def download_image(url) do
    Req.get!(url)
    |> then(& &1.body)
    |> StbImage.read_binary!()
    |> StbImage.to_nx()
    |> Cv.Mat.from_nx_2d()
    |> Cv.cvtColor(Cv.Constant.cv_COLOR_BGR2RGB())
  end

  def show_image_gui(img_list) when is_list(img_list) do
    for {label, img_mat} <- img_list do
      Cv.HighGui.imshow(label, img_mat)
    end

    Cv.HighGui.waitKey(@wait_time_ms)

    Cv.HighGui.destroyAllWindows()
  end

  def show_image_gui(label, img_mat) do
    show_image_gui([{label, img_mat}])
  end
end

最初は原典に忠実に実施しようと思います。

hello world 1

ウィキペディアの画像をダウンロードして、それをGUIに表示します。

hello_img_mat1 =
  HelloWorld.download_image(
    "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/21/Hello_World_Brian_Kernighan_1978.jpg"
  )

HelloWorld.show_image_gui("hello OpenCV", hello_img_mat1)

画像ウインドウがフォーカスされている状態でなんらかのキーを押すと閉じることができます。

hello world 2

せっかく OpenCV を使っているので色チャネル（BGR）を分離する技を使ってみよう思います。それぞれの色の強さを視覚的に確認できます。

hello_img_mat2 =
  HelloWorld.download_image(
    "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8c/PSP-Homebrew.jpeg"
  )

HelloWorld.show_image_gui([
  {"Red", hello_img_mat2[[.., .., 2]]},
  {"Green", hello_img_mat2[[.., .., 1]]},
  {"Blue", hello_img_mat2[[.., .., 0]]},
  {"BGR", hello_img_mat2}
])

次のステップ

簡単ですがとりあえず OpenCV を動作させることができました。あとは慣れるのみだと思います。

ありがたいことに日本語の記事がQiitaで多数見つかります。

Evision 公式のサンプルコードもLivebookで動かせて便利です。

notes.clubにて世界中のElixirコミュニティのコードが閲覧できます。