【目次】
【サイト内の OpenCV 関連ページ】
【OpenCV の公式情報】
【サイト内の関連ページ】
【関連する外部ページ】
Python の公式ページ: https://www.python.org/
Python で OpenCV を動かすためのもの．
OpenCV Python のインストールは：別ページ »で説明1～2 コマンドの実行でインストールできる．
ここで使用する動画ファイル：sample1.mp4
この動画ファイルのダウンロードは， Windows でコマンドプロンプトを管理者として開き 次のコマンドを実行する．
mkdir c:\image cd c:\image curl -O https://www.kkaneko.jp/sample/face/sample1.mp4
上のコマンドがうまく
Python プログラムの実行
Python 開発環境（Jupyter Qt Console,
Jupyter ノートブック (Jupyter Notebook),
Jupyter Lab,
Nteract,
Spyder,
PyCharm,
PyScripterなど）も便利である．
Python のまとめ: 別ページ »にまとめ
1フレームずつファイルから読み出しては，表示することを繰り返す．早送りに見えるのは正常動作．
表示を確認．
このあと，ウインドウの右上の「x」をクリックしない．画面の中をクリックしてから，「q」キーを押して閉じる．以下同様．
パソコン接続できるビデオカメラを準備し，パソコンに接続しておく．
※「v = cv2.VideoCapture(0)」に変えただけ
「bgr[0:400, 0:300, 0:3]」で範囲を指定して、必要部分の切り出しを行っている
※ 止めたいとき，右上の「x」をクリックしない．画面の中をクリックしてから，「q」のキーを押して閉じる
表示の一部分
パソコン接続できるビデオカメラを準備し，パソコンに接続しておく．
※「v = cv2.VideoCapture(0)」に変えただけ
「トラッキングに適するポイント（追跡用の点）」を複数抜き出す（Shi-Tomasi の手法）ことを行ってみる
※ 途中で止めたいとき，右上の「x」をクリックしない．画面の中をクリックしてから，「q」のキーを押して閉じる
パソコン接続できるビデオカメラを準備し，パソコンに接続しておく．
※「v = cv2.VideoCapture(0)」に変えただけ
※ 途中で止めたいとき，右上の「x」をクリックしない．画面の中をクリックしてから，「q」のキーを押して閉じる
オプティカルフローは，ビデオから「動きの情報」を取り出す
※ 途中で止めたいとき，右上の「x」をクリックしない．画面の中をクリックしてから，「q」のキーを押して閉じる
パソコン接続できるビデオカメラを準備し，パソコンに接続しておく．
※「v = cv2.VideoCapture(0)」に変えただけ
※ 途中で止めたいとき，右上の「x」をクリックしない．画面の中をクリックしてから，「q」のキーを押して閉じる
謝辞：https://github.com/opencv/opencv/blob/master/samples/python/stereo_match.py
で公開されているプログラムに少し手を加えて使用している（video パッケージを使わない。パソコンカメラを使うようにしている）
本サイトは金子邦彦研究室のWebページである．
資料等の公開では，原則，「クリエイティブコモンズ BY NC SA」として公開するようにしている．
PDFファイル，パワーポイントファイルなどには，
「クリエイティブコモンズ BY NC SA」を明記するとともに，ロゴを記載するようにしている（作業が間に合っていない分もあるのでご容赦ください）．
公開している資料をご利用になる場合の，再配布の条件，剽窃の防止などについて，別ページ »で説明 再配布や資料改変の際には，そのページをご確認ください．
サイトマップは，サイトマップのページをご覧下さい． 本サイト内の検索は，サイト内検索のページをご利用下さい． 問い合わせ先： 金子邦彦（かねこ くにひこ）
動画ファイルの表示
動画ファイルの表示例
import os
import numpy as np
import cv2
IMROOT=os.environ['LOCALAPPDATA'] + '/'
v = cv2.VideoCapture(IMROOT + "sample1.mp4")
while(v.isOpened()):
r, bgr = v.read()
if ( r == False ):
break
cv2.imshow("", bgr)
# Press Q to exit
if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
break
v.release()
cv2.destroyAllWindows()
![[image]](../../ai/opencv/327.png)
![[image]](../../db/improc/83.png)
パソコン接続ビデオカメラの表示例
import cv2
import numpy as np
v = cv2.VideoCapture(0)
while(v.isOpened()):
r, bgr = v.read()
if ( r == False ):
break
cv2.imshow("", bgr)
# Press Q to exit
if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
break
v.release()
cv2.destroyAllWindows()
![[image]](../../ai/opencv/326.png)
動画ファイルの表示例（必要部分の切り出し）
import os
import numpy as np
import cv2
IMROOT=os.environ['LOCALAPPDATA'] + '/'
v = cv2.VideoCapture(IMROOT + "sample1.mp4")
while(v.isOpened()):
r, bgr = v.read()
if ( r == False ):
break
f = bgr[0:400, 0:300, 0:3]
cv2.imshow("", f)
# Press Q to exit
if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
break
v.release()
cv2.destroyAllWindows()
![[image]](../../db/improc/82.png)
連続フレームの差分表示（フレーム間差分）
動画ファイル
import os
import numpy as np
import cv2
IMROOT=os.environ['LOCALAPPDATA'] + '/'
v = cv2.VideoCapture(IMROOT + "sample1.mp4")
r, bgr = v.read()
while(v.isOpened()):
bgr2 = bgr
r, bgr = v.read()
if ( r == False ):
break
cv2.imshow("", bgr - bgr2 + 128)
# Press Q to exit
if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
break
v.release()
cv2.destroyAllWindows()
![[image]](../../db/improc/85.png)
パソコン接続ビデオカメラ
import cv2
import numpy as np
v = cv2.VideoCapture(0)
r, bgr = v.read()
while(v.isOpened()):
bgr2 = bgr
r, bgr = v.read()
if ( r == False ):
break
cv2.imshow("", bgr - bgr2 + 128)
# Press Q to exit
if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
break
v.release()
cv2.destroyAllWindows()
![[image]](../../ai/opencv/328.png)
トラッキングビジョン
動画ファイル
import os
import numpy as np
import cv2
IMROOT=os.environ['LOCALAPPDATA'] + '/'
v = cv2.VideoCapture(IMROOT + "sample1.mp4")
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'XVID')
while(v.isOpened()):
r, bgr = v.read()
if ( r == False ):
break
g = cv2.cvtColor(bgr, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
d = cv2.goodFeaturesToTrack(g, 80, 0.01, 5, 3)
if d is not None:
d = np.int0(d)
for i in d:
x,y = i.ravel()
cv2.circle(bgr, (x,y), 10, 255, -1)
cv2.imshow("", bgr)
# Press Q to exit
if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
break
v.release()
cv2.destroyAllWindows()
![[image]](../../db/improc/51.png)
パソコン接続ビデオカメラ
import cv2
import numpy as np
v = cv2.VideoCapture(0)
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'XVID')
while(v.isOpened()):
r, bgr = v.read()
if ( r == False ):
break
g = cv2.cvtColor(bgr, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
d = cv2.goodFeaturesToTrack(g, 80, 0.01, 5, 3)
if d is not None:
d = np.int0(d)
for i in d:
x,y = i.ravel()
cv2.circle(bgr, (x,y), 10, 255, -1)
cv2.imshow("", bgr)
# Press Q to exit
if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
break
v.release()
cv2.destroyAllWindows()
![[image]](../../ai/opencv/335.png)
オプティカルフロー（Farnebackの方法による）
動画ファイル
import os
import numpy as np
import cv2
IMROOT=os.environ['LOCALAPPDATA'] + '/'
v = cv2.VideoCapture(IMROOT + "sample1.mp4")
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'XVID')
ret, bgr1 = v.read()
prvs = cv2.cvtColor(bgr1,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
hsv = np.zeros_like(bgr1)
hsv[...,1] = 255
while(1):
ret, bgr2 = v.read()
next = cv2.cvtColor(bgr2, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
# pyr_scale, levels, winsize, iterations, poly_n, poly_sigma, flags
flow = cv2.calcOpticalFlowFarneback(prvs, next, None, 0.5, 3, 15, 3, 5, 1.2, 0)
mag, ang = cv2.cartToPolar(flow[...,0], flow[...,1])
hsv[...,0] = ang*180/np.pi/2
hsv[...,2] = cv2.normalize(mag,None,0,255,cv2.NORM_MINMAX)
rgb = cv2.cvtColor(hsv,cv2.COLOR_HSV2BGR)
cv2.imshow('source',bgr2)
cv2.imshow('flow',rgb)
# Press Q to exit
if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
break
prvs = next
v.release()
cv2.destroyAllWindows()
![[image]](../../db/improc/55.png)
パソコン接続ビデオカメラ
import cv2
import numpy as np
v = cv2.VideoCapture(0)
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'XVID')
ret, bgr1 = v.read()
prvs = cv2.cvtColor(bgr1,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
hsv = np.zeros_like(bgr1)
hsv[...,1] = 255
while(1):
ret, bgr2 = v.read()
next = cv2.cvtColor(bgr2, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
# pyr_scale, levels, winsize, iterations, poly_n, poly_sigma, flags
flow = cv2.calcOpticalFlowFarneback(prvs, next, None, 0.5, 3, 15, 3, 5, 1.2, 0)
mag, ang = cv2.cartToPolar(flow[...,0], flow[...,1])
hsv[...,0] = ang*180/np.pi/2
hsv[...,2] = cv2.normalize(mag,None,0,255,cv2.NORM_MINMAX)
rgb = cv2.cvtColor(hsv,cv2.COLOR_HSV2BGR)
cv2.imshow('source',bgr2)
cv2.imshow('flow',rgb)
# Press Q to exit
if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
break
prvs = next
v.release()
cv2.destroyAllWindows()
![[image]](../../ai/opencv/337.png)
DIS optical flow
import numpy as np
import cv2 as cv
def draw_flow(img, flow, step=16):
h, w = img.shape[:2]
y, x = np.mgrid[step/2:h:step, step/2:w:step].reshape(2,-1).astype(int)
fx, fy = flow[y,x].T
lines = np.vstack([x, y, x+fx, y+fy]).T.reshape(-1, 2, 2)
lines = np.int32(lines + 0.5)
vis = cv.cvtColor(img, cv.COLOR_GRAY2BGR)
cv.polylines(vis, lines, 0, (0, 255, 0))
for (x1, y1), (x2, y2) in lines:
cv.circle(vis, (x1, y1), 1, (0, 255, 0), -1)
return vis
def draw_hsv(flow):
h, w = flow.shape[:2]
fx, fy = flow[:,:,0], flow[:,:,1]
ang = np.arctan2(fy, fx) + np.pi
v = np.sqrt(fx*fx+fy*fy)
hsv = np.zeros((h, w, 3), np.uint8)
hsv[...,0] = ang*(180/np.pi/2)
hsv[...,1] = 255
hsv[...,2] = np.minimum(v*4, 255)
bgr = cv.cvtColor(hsv, cv.COLOR_HSV2BGR)
return bgr
def warp_flow(img, flow):
h, w = flow.shape[:2]
flow = -flow
flow[:,:,0] += np.arange(w)
flow[:,:,1] += np.arange(h)[:,np.newaxis]
res = cv.remap(img, flow, None, cv.INTER_LINEAR)
return res
import sys
cam = cv.VideoCapture(0)
ret, prev = cam.read()
prevgray = cv.cvtColor(prev, cv.COLOR_BGR2GRAY)
show_hsv = False
show_glitch = False
use_spatial_propagation = False
use_temporal_propagation = True
cur_glitch = prev.copy()
inst = cv.DISOpticalFlow.create(cv.DISOPTICAL_FLOW_PRESET_MEDIUM)
inst.setUseSpatialPropagation(use_spatial_propagation)
flow = None
while True:
ret, img = cam.read()
gray = cv.cvtColor(img, cv.COLOR_BGR2GRAY)
if flow is not None and use_temporal_propagation:
#warp previous flow to get an initial approximation for the current flow:
flow = inst.calc(prevgray, gray, warp_flow(flow,flow))
else:
flow = inst.calc(prevgray, gray, None)
prevgray = gray
cv.imshow('flow', draw_flow(gray, flow))
if show_hsv:
cv.imshow('flow HSV', draw_hsv(flow))
if show_glitch:
cur_glitch = warp_flow(cur_glitch, flow)
cv.imshow('glitch', cur_glitch)
ch = 0xFF & cv.waitKey(5)
if ch == 27:
break
if ch == ord('1'):
show_hsv = not show_hsv
print('HSV flow visualization is', ['off', 'on'][show_hsv])
if ch == ord('2'):
show_glitch = not show_glitch
if show_glitch:
cur_glitch = img.copy()
print('glitch is', ['off', 'on'][show_glitch])
if ch == ord('3'):
use_spatial_propagation = not use_spatial_propagation
inst.setUseSpatialPropagation(use_spatial_propagation)
print('spatial propagation is', ['off', 'on'][use_spatial_propagation])
if ch == ord('4'):
use_temporal_propagation = not use_temporal_propagation
print('temporal propagation is', ['off', 'on'][use_temporal_propagation])
cv.destroyAllWindows()
![[image]](../../ai/opencv/340.png)
![[image]](https://www.kkaneko.jp/info/kanekomail.png)
![[image]](https://www.kkaneko.jp/info/logo_png.png){kind=logo}