Pythonでの画像処理方法

2020年7月19日

こんな方におすすめ

Pythonで画像を取り込みたい
Pythonでぼかしやエッジ検出の画像処理をしたい！

Pythonでの画像処理について説明します。この記事を読むことで、Pythonで写真を取り込んだり、画像処理をする方法を理解できると思います。今回は、基本的なフィルタ処理を行います。

実際に、使ったソースコードも全部公開しますので、参考にしてトライしてみて下さい。

画像処理の内容

今回、取り扱う画像処理は以下の項目です。こんな事も簡単にできるんだと感じてもらえればと思います。

画像をグレイススケールにする処理
ガウシアンぼかしフィルタ処理
ソーベルフィルタ処理によるエッジ検出
手書き風効果

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プログラムの内容

今回、Jupyterーnotebookを使用しています。

まずは、必要なモジュールをインポートします。scikit-imageはPytonの画像処理に置ける主要パッケージの一つです。画像は行と列のビットが並んでいるものだと考えると、numpyが必要な理由もなんとなくわかると思います。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import skim age
import skimage.filters as skif
import skimage.data as skid
from PIL import Image
%matplotlib inline

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt

import skim age

import skimage.filters as skif

import skimage.data as skid

from PIL import Image

%matplotlib inline

グレイスケール画像を表示するための関数を定義します。画像処理後にこの関数を使って画像を表示させて行きます。

def show(img):
    plt.imshow(img, cmap=plt.cm.gray)
    plt.axis('off')
    plt.show()

def show(img):

plt.imshow(img, cmap=plt.cm.gray)

plt.axis('off')

plt.show()

画像処理を行う、画像を読み込みます。FILE＿PATHは、画像をおいたPATHを指定します。今回はプログラム動作したカレントディレクトなので、写真のファイル名を入れています。

FILE_PATH = 'model2.jpg'
IMG_SIZE = 1000
img = Image.open(FILE_PATH)
show(img)

FILE_PATH = 'model2.jpg'

IMG_SIZE = 1000

img = Image.open(FILE_PATH)

show(img)

オリジナル画像

次にこの画像をグレイスケールに変換します。グレイスケールとして扱うために、RGB要素を一つだけ使用します。

img = img.convert("RGB")
img_g = skimage.img_as_float(img)[...,0]
show(img_g)

img = img.convert("RGB")

img_g = skimage.img_as_float(img)[...,0]

show(img_g)

次に、この画像にガウシアンぼかしフィルタを適用させて見ます。

show(skif.gaussian_filter(img_g,5.))

1	show(skif.gaussian_filter(img_g,5.))

次にソベールフィルタを通して、画像のエッジを検出します。

sobimg = skif.sobel(img_g)
show(sobimg)

1 2	sobimg = skif.sobel(img_g) show(sobimg)

最後に手書き風の効果を出します。適正なエッジの閾値を見つけるために、ウィジェットを使って、操作しながら見つけてください。

from IPython.html import widgets
@widgets.interact(x=(0.005, .3, .01))
def edge(x):
    show(sobimg<x)

from IPython.html import widgets

@widgets.interact(x=(0.005, .3, .01))

def edge(x):

show(sobimg<x)

Python 3 入門+アメリカのシリコンバレー流コードスタイル

まとめ

Pythonの画像処理で、簡単に手書き風の効果まで行うことができました。

画像にぼかしを入れたいときなど、ちょこっと加工するのにも、非常に便利です。紹介したこと以外にも、いろんなことができます。ぜひ、トライして見てください！