OpenCV で線分検知（OpenCV，Python を使用）

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前準備 前準備

Python のインストールと必要なPythonライブラリのインストール（Windows上）

  1. Python のインストール

    注：既にPython（バージョン3.12を推奨）がインストール済みの場合は，この手順は不要である．

    winget（Windowsパッケージマネージャー）を使用してインストールを行う

    1. Windowsで，コマンドプロンプトを管理者権限で起動する（手順：Windowsキーまたはスタートメニュー，「cmd」と入力，右クリックメニューなどで「管理者として実行」を選択）
    2. winget（Windowsパッケージマネージャー）が利用可能か確認する： 
      winget --version
    3. Pythonのインストール（下のコマンドにより Python 3.12 がインストールされる）． 
      reg add "HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\FileSystem" /v LongPathsEnabled /t REG_DWORD /d 1 /f
REM Python をシステム領域にインストール
winget install --scope machine --id Python.Python.3.12 --id Python.Launcher -e --silent
REM Python のパス
set "INSTALL_PATH=C:\Program Files\Python312"
echo %PATH% | find /i "%INSTALL_PATH%" >nul
if errorlevel 1 setx PATH "%PATH%;%INSTALL_PATH%" /M >nul
echo %PATH% | find /i "%INSTALL_PATH%\Scripts" >nul
if errorlevel 1 setx PATH "%PATH%;%INSTALL_PATH%\Scripts" /M >nul
  2. 必要なPythonライブラリのインストール
    1. Windowsで，コマンドプロンプトを管理者権限で起動する（手順：Windowsキーまたはスタートメニュー，「cmd」と入力，右クリックメニューなどで「管理者として実行」を選択）
    2. 以下のコマンドを実行し，必要なライブラリをインストールする． 
      pip install -U opencv-python opencv-contrib-python

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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）

線分検出

  1. Windows, Ubuntu, RaspberryPi の場合

    Jupyter Qt Consoleを起動 

    jupyter qtconsole
  2. Python プログラムの実行
    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． Google Colaboratory のときは，「IMROOT=os.environ['LOCALAPPDATA'] + '/'」の行を，「IMROOT="./"」のように書き換える． 
    import os
import cv2
%matplotlib inline
import matplotlib.pyplot as plt
import warnings
warnings.filterwarnings('ignore')   # Suppress Matplotlib warnings

IMROOT=os.environ['LOCALAPPDATA'] + '/'
lsd = cv2.createLineSegmentDetector()
bgr = cv2.imread(IMROOT + "fruits.jpg")
mono = cv2.cvtColor( bgr, cv2.COLOR_BGR2GRAY )
lines, width, prec, nfs = lsd.detect( cv2.Canny(mono, 100, 150) )

for i in range(len(lines)):
    seg = lines[i][0]
    cv2.line(bgr, (int(seg[0]), int(seg[1])), (int(seg[2]), int(seg[3])), (0,255,0), 1)

plt.style.use('default')
plt.imshow(cv2.cvtColor(bgr, cv2.COLOR_BGR2RGB))
plt.show()
  3. Python プログラムの実行
    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． Google Colaboratory のときは，「IMROOT=os.environ['LOCALAPPDATA'] + '/'」の行を，「IMROOT="./"」のように書き換える． 
    import os
import cv2
%matplotlib inline
import matplotlib.pyplot as plt
import warnings
warnings.filterwarnings('ignore')   # Suppress Matplotlib warnings

IMROOT=os.environ['LOCALAPPDATA'] + '/'
lsd = cv2.createLineSegmentDetector()
bgr = cv2.imread(IMROOT + "home.jpg")
mono = cv2.cvtColor( bgr, cv2.COLOR_BGR2GRAY )
lines, width, prec, nfs = lsd.detect( cv2.Canny(mono, 100, 150) )

for i in range(len(lines)):
    seg = lines[i][0]
    cv2.line(bgr, (int(seg[0]), int(seg[1])), (int(seg[2]), int(seg[3])), (0,255,0), 1)

plt.style.use('default')
plt.imshow(cv2.cvtColor(bgr, cv2.COLOR_BGR2RGB))
plt.show()