OpenCV でマウスイベント（OpenCV，Python を使用）

1. エグゼクティブサマリー

OpenCV と Python を使用して画像ウィンドウ上のマウスイベントを処理するプログラムを扱う．cv2.setMouseCallback 関数によりコールバック関数を登録し，cv2.EVENT_LBUTTONDOWN，cv2.EVENT_MOUSEMOVE，cv2.EVENT_LBUTTONUP，cv2.EVENT_RBUTTONDOWN の各イベントに応じた座標表示や図形描画を行う．

このプログラムでは，次のマウス操作が可能である．

• 左ボタンのドラッグ：ドラッグ範囲に緑色の矩形を描画する
• 右クリック：クリック位置に赤色の円を描画する
• q キーの押下：プログラムを終了する

サンプル画像として，OpenCV 公式リポジトリで公開されている home.jpg を使用する．

2. 前準備（必要ソフトウェアの入手）

ここでは、最低限の事前準備について説明する。機械学習や深層学習を行う場合は、NVIDIA CUDA、Visual Studio、Cursorなどを追加でインストールすると便利である。これらについては別ページ https://www.kkaneko.jp/cc/dev/aiassist.htmlで詳しく解説しているので、必要に応じて参照してください。

winget install --scope machine --id Python.Python.3.12 -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/quiet InstallAllUsers=1 PrependPath=1 Include_pip=1 Include_test=0 Include_launcher=1 InstallLauncherAllUsers=1"

python --version

winget install --scope machine --id Codeium.Windsurf -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --custom "/SP- /SUPPRESSMSGBOXES /NORESTART /CLOSEAPPLICATIONS /DIR=""C:\Program Files\Windsurf"" /MERGETASKS=!runcode,addtopath,associatewithfiles,!desktopicon"
powershell -Command "$env:Path=[System.Environment]::GetEnvironmentVariable('Path','Machine')+';'+[System.Environment]::GetEnvironmentVariable('Path','User'); windsurf --install-extension MS-CEINTL.vscode-language-pack-ja --force; windsurf --install-extension ms-python.python --force; windsurf --install-extension Codeium.windsurfPyright --force"

pip install -U opencv-python numpy

3. 実行のための準備とその確認手順（Windows 前提）

3.1 画像ファイルの準備

次のコマンドを実行する．

cd /d %LOCALAPPDATA%
curl -O https://raw.githubusercontent.com/opencv/opencv/master/samples/data/home.jpg

3.2 プログラムファイルの準備

第5章のソースコードをテキストエディタ（メモ帳，Windsurf 等）に貼り付け，main.py として保存する（文字コード：UTF-8）．

3.3 実行コマンド

コマンドプロンプトでファイルの保存先ディレクトリに移動し，以下を実行する．

python main.py

3.4 動作確認チェックリスト

4. 概要・使い方・実行上の注意

このプログラムは，cv2.setMouseCallback で登録したコールバック関数により，画像ウィンドウ上のマウス操作を処理する．画像ファイル home.jpg を読み込み，ウィンドウ「bgr」に表示した状態で動作する．

左ボタンを押下すると cv2.EVENT_LBUTTONDOWN が発生し，開始座標を記録する．ドラッグ中は cv2.EVENT_MOUSEMOVE により矩形のプレビューが表示される．左ボタンを離すと cv2.EVENT_LBUTTONUP が発生し，矩形が画像上に確定される．右ボタンを押下すると cv2.EVENT_RBUTTONDOWN が発生し，クリック位置に半径20ピクセルの赤色の円が描画される．

ソースコードは第5章に掲載している．

5. ソースコード

import cv2
import numpy as np
import os

IMROOT = os.environ['LOCALAPPDATA'] + '/'

drawing = False
ix, iy = -1, -1

def mouse_event(event, x, y, flags, param):
    global drawing, ix, iy, bgr
    if event == cv2.EVENT_LBUTTONDOWN:
        drawing = True
        ix, iy = x, y
        print("cv2.EVENT_LBUTTONDOWN, %d, %d" % (x, y))
    elif event == cv2.EVENT_MOUSEMOVE:
        if drawing:
            img = bgr.copy()
            cv2.rectangle(img, (ix, iy), (x, y), (0, 255, 0), 2)
            cv2.imshow("bgr", img)
    elif event == cv2.EVENT_LBUTTONUP:
        drawing = False
        cv2.rectangle(bgr, (ix, iy), (x, y), (0, 255, 0), 2)
        print("cv2.EVENT_LBUTTONUP, %d, %d" % (x, y))
    elif event == cv2.EVENT_RBUTTONDOWN:
        cv2.circle(bgr, (x, y), 20, (0, 0, 255), 2)
        print("cv2.EVENT_RBUTTONDOWN, %d, %d" % (x, y))

bgr = cv2.imread(IMROOT + "home.jpg")
cv2.namedWindow("bgr")
cv2.setMouseCallback("bgr", mouse_event)

while True:
    cv2.imshow("bgr", bgr)
    if (cv2.waitKey(1) & 0xFF) == ord('q'):
        break

cv2.destroyAllWindows()

6. まとめ

マウスイベントのコールバック関数

cv2.setMouseCallback により，画像ウィンドウにコールバック関数を登録する．コールバック関数は，イベント種別，座標（x, y），フラグ，パラメータを引数として受け取る．

マウスイベントの種別

OpenCV では cv2.EVENT_LBUTTONDOWN（左ボタン押下），cv2.EVENT_LBUTTONUP（左ボタン解放），cv2.EVENT_MOUSEMOVE（マウス移動），cv2.EVENT_RBUTTONDOWN（右ボタン押下）などのイベント定数が定義されている．これらを条件分岐で判定し，イベントごとの処理を記述する．

画像上への図形描画

cv2.rectangle で矩形を，cv2.circle で円を画像上に描画する．描画色は BGR 形式のタプルで，線の太さはピクセル単位で指定する．

ドラッグ操作の実装

左ボタン押下時に開始座標を記録し，マウス移動中は bgr.copy() で複製した画像上にプレビュー矩形を表示する．左ボタン解放時に元画像上に矩形を確定させることで，ドラッグによる範囲指定を実現している．

画像ウィンドウの表示と終了処理

cv2.namedWindow でウィンドウを作成し，cv2.imshow でループ内で画像を更新表示する．cv2.waitKey(1) & 0xFF でキー入力を監視し，q キーの押下で cv2.destroyAllWindows によりウィンドウを閉じてプログラムを終了する．