Pythonで線画を作ってみる

Last updated at 2023-12-01Posted at 2023-11-30

みなさんこんにちは！

SNSを利用していると、様々なアイコン画像が欲しくなりますね。
写真、アバター、似顔絵など様々な画像がありますが、今回は線画を作ってみようと思います。

便利なライブラリが豊富なので、Pythonを使います

やりたいこと

カメラを通して線画の抽出をしたいので、以下の要件で進めます。

カメラを起動する
エッジを抽出して、線画を生成する

利用するライブラリ

opencv-python

OpenCVはインテル社が開発・公開しているオープンソースのライブラリで、画像処理や画像解析、機械学習向けの機能が集約されています。

今回利用するライブラリは、これだけです。

環境構築

今回はpythonの仮想環境を使うので、venvを使います。
venvについての詳細はドキュメントを参照してください。

python -m venv simple_illustration
source simple_illustration/bin/activate
cd simple_illustration

lsコマンドで確認すると、以下のようになります。

$ ls
bin/		include/	lib/		pyvenv.cfg

これで仮想環境ができたので、必要なライブラリをインストールします。

pip install opencv-python

ここまでで環境構築は完了です。

実装

それでは、実装していきましょう。

vi sample.py

sample.py

import cv2

def line_drawing_image(img):
    # 画像のコントラストを調整
    gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    gray = cv2.equalizeHist(gray)

    # ガウシアンブラーを適用
    gray_blurred = cv2.GaussianBlur(gray, (5, 5), 0)
    
    # エッジ検出で線画を生成
    edges = cv2.adaptiveThreshold(gray_blurred, 255,
                                  cv2.ADAPTIVE_THRESH_MEAN_C,
                                  cv2.THRESH_BINARY, 11, 7)
    
    return edges

# OpenCV（cv2）でカメラデバイスに接続し、ビデオキャプチャを開始
cap = cv2.VideoCapture(0)

if not cap.isOpened():
    print("カメラが開けません。")
    exit()

frame_count = 0
saved_images = 0

# カメラがオープンしている間、または4枚の画像を保存するまでループ
while saved_images < 4:
    # フレームをキャプチャ
    ret, frame = cap.read()
    if not ret:
        print("フレームの取得に失敗しました。")
        break

    # 線画風の画像を生成
    line_drawing = line_drawing_image(frame)

    # 生成した画像を表示する
    cv2.imshow('Line Drawing Camera', line_drawing)

    # 10フレームごとに画像を保存
    if frame_count % 10 == 0:
        cv2.imwrite(f'line_drawing_{frame_count}.jpg', line_drawing)
        print(f'line_drawing_{frame_count}.jpg を保存しました。')
        saved_images += 1

    frame_count += 1

    # 'q'が押されたらループを抜ける
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        break

# カメラをリリースしてウィンドウを閉じる
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()