OpenCV で画像のノイズ除去（OpenCV，Python を使用）

Python と OpenCV で，画像のノイズ除去を行う

処理前

処理後

処理前

処理後

【サイト内の OpenCV 関連ページ】

OpenCV について [PDF] , [パワーポイント]
OpenCV のインストール，画像表示を行う C++ プログラムの実行手順: 別ページ »で説明
OpenCV 4 の Python プログラム: 別ページ »にまとめ
OpenCV 4 の C/C++ プログラム: 別ページ »にまとめている．

【OpenCV の公式情報】

OpenCV の公式ページ: https://opencv.org
GitHub の OpenCV のページ: https://github.com/opencv/opencv/releases

前準備

Python のインストール（Windows，Ubuntu 上）

Python 3.10 のインストール（Windows 上）

Pythonは，プログラミング言語の１つ．

【手順】

Windows で，コマンドプロンプトを管理者として実行

コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明
次のコマンドを実行
次のコマンドは，Python ランチャーとPython 3.10をインストールする．
```
winget install --scope machine Python.Launcher
winget install --scope machine Python.Python.3.10
```

【関連する外部ページ】

Python の公式ページ: https://www.python.org/

【サイト内の関連ページ】

Python のまとめ: 別ページ »にまとめている．

【関連項目】 Python

Windows での Python 3.10，関連パッケージ，Python 開発環境のインストール（winget を使用しないインストール）: 別ページ »で説明
Ubuntu では，システム Pythonを使うことができる．Python3 開発用ファイル，pip, setuptools のインストール: 別ページ »で説明

【サイト内の関連ページ】

Python のまとめ: 別ページ »にまとめ
Google Colaboratory の使い方など: 別ページ »で説明

【関連する外部ページ】 Python の公式ページ: https://www.python.org/

Ubuntu のシステム Python

Ubuntu では，システム Pythonを使用できる．

Python 用 opencv-python, numpy のインストール

Windows でのインストール

Windows で，コマンドプロンプトを管理者として実行

コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明
インストールの実行
次のコマンドは，旧バージョンのものを削除し，Python 用 opencv-python のインストールを行う．「python -c "import sys, cv2; print(f'Python version: {sys.version}\nOpenCV version: {cv2.__version__}')"」はインストールできたかの確認のため，バージョンを表示している．
```
python -m pip uninstall -y opencv-python
python -m pip uninstall -y opencv-python-headless
python -m pip uninstall -y opencv-contrib-python
python -m pip install -U opencv-python opencv-contrib-python numpy
python -c "import sys, cv2; print(f'Python version: {sys.version}\nOpenCV version: {cv2.__version__}')"
```

Ubuntu でのインストール

インストールの実行
次のコマンドは，Python 用 opencv-python のインストールを行う．「python3 -c "import sys, cv2; print(f'Python version: {sys.version}\nOpenCV version: {cv2.__version__}')"」はインストールできたかの確認のため，バージョンを表示している．
```
sudo apt install -y python3-opencv python3-numpy
python3 -c "import sys, cv2; print(f'Python version: {sys.version}\nOpenCV version: {cv2.__version__}')"
```

画像ファイル fruits.jpg, home.jpg のダウンロード

https://github.com/opencv/opencv/tree/master/samples/data で公開されている fruits.jpg, home.jpg を使用する（謝辞：画像の作者に感謝します）

Windows の場合

次のコマンドを実行．

cd %LOCALAPPDATA%
curl -L https://github.com/opencv/opencv/blob/master/samples/data/fruits.jpg?raw=true -o fruits.jpg
curl -O https://raw.githubusercontent.com/opencv/opencv/master/samples/data/home.jpg

Ubuntu, RaspberryPi の場合

次のコマンドを実行．

sudo mkdir -p /usr/local/image
cd /usr/local/image
sudo chown -R $USER .
curl -L https://github.com/opencv/opencv/blob/master/samples/data/fruits.jpg?raw=true -o fruits.jpg
curl -O https://raw.githubusercontent.com/opencv/opencv/master/samples/data/home.jpg

濃淡画像のノイズ除去

Python プログラムの実行

Windows では python （Python ランチャーは py）
Ubuntu では python3

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

python

画像の表示
Ubuntu, RaspberryPi のときは，「IMROOT=os.environ['LOCALAPPDATA'] + '/'」の行を，「IMROOT="/usr/local/image/"」のように書き換える．
```
import os
import cv2
IMROOT=os.environ['LOCALAPPDATA'] + '/'
bgr = cv2.imread(IMROOT + "fruits.jpg")
cv2.imshow("bgr", bgr)
dst = cv2.cv2.fastNlMeansDenoisingColored(bgr, None, 30, 10, 7)
cv2.imshow("dst", dst)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
```
画像が表示されるので確認．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，何かのキーを押して閉じる
別の画像の表示
Ubuntu, RaspberryPi のときは，「IMROOT=os.environ['LOCALAPPDATA'] + '/'」の行を，「IMROOT="/usr/local/image/"」のように書き換える．
```
import os
import cv2
IMROOT=os.environ['LOCALAPPDATA'] + '/'
bgr = cv2.imread(IMROOT + "home.jpg")
cv2.imshow("bgr", bgr)
dst = cv2.cv2.fastNlMeansDenoisingColored(bgr, None, 30, 10, 7)
cv2.imshow("dst", dst)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
```
画像が表示されるので確認．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，何かのキーを押して閉じる

濃淡画像のノイズ除去

Python プログラムの実行

Windows では python （Python ランチャーは py）
Ubuntu では python3

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

python

画像の表示
Ubuntu, RaspberryPi のときは，「IMROOT=os.environ['LOCALAPPDATA'] + '/'」の行を，「IMROOT="/usr/local/image/"」のように書き換える．
```
import os
import cv2
IMROOT=os.environ['LOCALAPPDATA'] + '/'
bgr = cv2.imread(IMROOT + "fruits.jpg")
mono = cv2.cvtColor(bgr, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
cv2.imshow("mono", mono)
dst = cv2.fastNlMeansDenoising(mono, None, 30, 10, 7)
cv2.imshow("dst", dst)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
```
画像が表示されるので確認．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，何かのキーを押して閉じる
別の画像の表示
Ubuntu, RaspberryPi のときは，「IMROOT=os.environ['LOCALAPPDATA'] + '/'」の行を，「IMROOT="/usr/local/image/"」のように書き換える．
```
import os
import cv2
IMROOT=os.environ['LOCALAPPDATA'] + '/'
bgr = cv2.imread(IMROOT + "home.jpg")
mono = cv2.cvtColor(bgr, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
cv2.imshow("mono", mono)
dst = cv2.fastNlMeansDenoising(mono, None, 30, 10, 7)
cv2.imshow("dst", dst)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
```
画像が表示されるので確認．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，何かのキーを押して閉じる

濃淡画像には、「cv2.fastNlMeansDenoising」を使う. カラー画像に対しては，「cv2.fastNlMeansDenoisingColored」を使う. ビデオの場合には「cv2.fastNlMeansDenoisingMulti」を使う.