OpenCV で GrabCut 法による前景背景分離（OpenCV，Python を使用）

Python と OpenCV で，GrabCut 法による前景背景分離を行う．

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 »で説明している．
• 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 の準備（Windows，Ubuntu 上）

• 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: 別ページ »で説明している．
• 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 »で説明している．

【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 »で説明している．

【関連する外部ページ】

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

Python 開発環境のインストール

• Windows での Python 開発環境として，Python コンソール（Jupyter Qt Console）, Jupyter ノートブック (Jupyter Notebook), Jupyter Lab, Nteract, spyder のインストール: 別ページ »で説明している．
• Windows での PyCharm のインストール: 別ページ »で説明している．
• Windows での PyScripter のインストール: 別ページ »で説明している．

OpenCV Python のインストール

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．

画像ファイル fruits.jpg, home.jpg のダウンロード

• 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
  

OpenCV でカラー画像を濃淡画像に変換（OpenCV，Python を使用）

Python プログラムを実行する

• 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 numpy as np
  import cv2
  IMROOT=os.environ['LOCALAPPDATA'] + '/'
  bgr = cv2.imread(IMROOT + "fruits.jpg")
  h, w = bgr.shape[:2]
  mask = np.zeros((h,w), dtype = np.uint8)
  bgdModel = np.zeros((1,65),np.float64)
  fgdModel = np.zeros((1,65),np.float64)
  rect=(1,1,w,h)
  cv2.grabCut(bgr, mask, rect, bgdModel, fgdModel, 10, cv2.GC_INIT_WITH_RECT)
  mask2 = np.where((mask==2)|(mask==0),0,1).astype('uint8')
  dst = bgr*mask2[:,:,np.newaxis]
  cv2.imshow("bgr", bgr)
  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 numpy as np
  import cv2
  IMROOT=os.environ['LOCALAPPDATA'] + '/'
  bgr = cv2.imread(IMROOT + "home.jpg")
  h, w = bgr.shape[:2]
  mask = np.zeros((h,w), dtype = np.uint8)
  bgdModel = np.zeros((1,65),np.float64)
  fgdModel = np.zeros((1,65),np.float64)
  rect=(1,1,w,h)
  cv2.grabCut(bgr, mask, rect, bgdModel, fgdModel, 10, cv2.GC_INIT_WITH_RECT)
  mask2 = np.where((mask==2)|(mask==0),0,1).astype('uint8')
  dst = bgr*mask2[:,:,np.newaxis]
  cv2.imshow("bgr", bgr)
  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