[Python]PythonでOpenCVを使う (基本編)

インストール(Anaconda)

Anacondaで２０１６年２月現在最新のOpenCV3.1をインストールするには、下記のサイトから取ってくるようにする。

conda install --channel https://conda.anaconda.org/menpo opencv3

importしてバージョンを確認。

In [1]: import cv2

In [2]: print cv2.__version__
3.1.0

画像を読み込む

cv2.imreadで画像を読み込む。このとき画像はBGRになっている。
このままmatplotlibで表示しようとすると色がおかしくなるので注意が必要。

sckit kimageやscipyで画像を読み込むとRGBになる。

読み込んだ画像のタイプは、numpy arrayになっている。

In [5]: I = cv2.imread('Lenna.bmp')

In [6]: I = cv2.imread('lena512color.tiff')

In [7]: type(I)
Out[7]: numpy.ndarray

PILの場合

In [8]: from PIL import Image

In [9]: I = Image.open('Lenna.bmp')

In [10]: type(I)
Out[10]: PIL.BmpImagePlugin.BmpImageFile

Sckit Imageの場合

In [11]: from skimage import io

In [12]: I = io.imread('Lenna.bmp')

In [13]: type(I)
Out[13]: numpy.ndarray

In [14]: Icv = cv2.imread('Lenna.bmp')

In [15]: print Icv[0,0,:]
[125 137 226]

In [16]: print I[0,0,:]
[226 137 125]

Scypiの場合

In [17]: from scipy import misc

In [18]: I = misc.imread('Lenna.bmp')

In [19]: type(I)
Out[19]: numpy.ndarray

In [20]: print I[0,0,:]
[226 137 125]

matplotlibの場合

In [21]: from matplotlib import image

In [22]: I = image.imread('Lenna.bmp')

In [23]: type(I)
Out[23]: numpy.ndarray

In [24]: print I[0,0,:]
[226 137 125]

画像を保存する

opencvで画像を保存する場合は、imwriteを使用する。

imwrite(filename, img[, params])

In [26]: cv2.imwrite('output.png', I)
Out[26]: True

ただし、OpenCVで保存する場合は、Interleaved形式で、BGRの順番に色が並んでいないといけない。
そのまま保存すると下記のようになる。

画像を表示する

画像の表示は、imshowを使う。

imshow(winname, mat)

import cv2

I = cv2.imread('./data/SIDBA/Lenna.bmp')

cv2.namedWindow('window')
cv2.imshow('window', I)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

ただし、これをinteractiveなipythonでやるとipythonが死亡する。

ipythonでやる場合は、下記のようにstartWindowThreadを最初に実行するとよい。

In [7]: I = cv2.imread('./data/SIDBA/Lenna.bmp')

In [8]: cv2.startWindowThread()
Out[8]: 1

In [9]: cv2.namedWindow('window')

In [10]: cv2.imshow('window', I)

In [11]: cv2.waitKey(0)
Out[11]: 10

In [12]: cv2.destroyAllWindows()

ただ画像を表示させたい場合は、特別な理由が無い限りmatplotlibを使った方が楽。

In [12]: import matplotlib.pyplot as plt
    ...: import cv2
    ...: 
    ...: I = cv2.imread('./data/SIDBA/Lenna.bmp')
    ...: 
    ...: plt.imshow(cv2.cvtColor(I, cv2.COLOR_BGR2RGB))
    ...: plt.show()

色変換

opencvで画像を読み込んだ場合は、画像がBGRになっているので、matplotlibで表示するにはRGBに変換する必要がある。
このようなときにはcvtColorを使う。

import numpy as np
import cv2
import matplotlib.pyplot as plt

I = cv2.imread('./data/SIDBA/Lenna.bmp')

J = cv2.cvtColor(I, cv2.COLOR_BGR2RGB)

plt.imshow(J)
plt.show()