カメラ画像を枠なし表示（Python, OpenCV を使用）

1. エグゼクティブサマリー

普通に表示すると，ウィンドウに枠がつく．枠を表示したくないときは，このページのプログラムを使用する．

本記事では，Python と OpenCV を使用して，カメラ画像を枠なしで表示するプログラムを紹介する．OpenCV のウィンドウスタイルを Win32 API（pywin32）により WS_POPUP に変更することで，枠なし・最前面表示を実現する．基本的な表示に加え，拡大縮小・回転を行う方法も扱う．「q」キーまたは ESC キーによる終了，「s」キーによるスクリーンショット保存の機能を備える．

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 -e --id Python.Python.3.12 --scope machine --silent --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/quiet InstallAllUsers=1 PrependPath=1 AssociateFiles=1 InstallLauncherAllUsers=1"

python --version

winget install -e --id Codeium.Windsurf --scope machine --accept-source-agreements --accept-package-agreements --custom "/SUPPRESSMSGBOXES /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 pywin32

3. 実行のための準備とその確認手順（Windows 前提）

3.1 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）．基本的な枠なし表示を行う場合は第5章の最初のコード，拡大縮小・回転も行いたい場合は2番目のコードを使用する．

3.2 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

3.3 動作確認チェックリスト

4. 概要・使い方・実行上の注意

4.1 基本的な枠なし表示

USB ビデオカメラを準備し，パソコンに接続しておく．

OpenCV による動画表示を行う．変数 x, y, width, height でウィンドウの表示位置とサイズを指定する．ソースコードは第5章に掲載している．

* 止めたいときは，右上の「x」をクリックしない．画面内をクリックしてから，「q」キーまたは ESC キーを押して閉じる．「s」キーを押すと，現在のフレームを capture.png として保存できる．

4.2 拡大縮小，回転を行いたい場合

OpenCV による動画表示を行う．変数 x, y, scale でウィンドウの表示位置と縮小率を指定する．回転方向はコード内の cv2.ROTATE_90_COUNTERCLOCKWISE で指定しており，反時計回りに90度回転させる．ソースコードは第5章に掲載している．

操作方法は 4.1 節と同様である．

5. ソースコード

5.1 基本的な枠なし表示

import cv2
import win32gui
import win32con

x = 0
y = 0
width = 640
height = 480

cv2.namedWindow("camera")
v = cv2.VideoCapture(0)
a = win32gui.FindWindow(None, "camera")
win32gui.SetWindowLong(a, win32con.GWL_STYLE, win32con.WS_POPUP)
while v.isOpened():
    r, f = v.read()
    cv2.imshow("camera", f)
    win32gui.SetWindowPos(a, win32con.HWND_TOPMOST, x, y, width, height, win32con.SWP_SHOWWINDOW)
    k = cv2.waitKey(1) & 0xFF
    if k == ord('q') or k == 27:
        break
    if k == ord('s'):
        cv2.imwrite("capture.png", f)

v.release()
cv2.destroyAllWindows()

5.2 拡大縮小，回転を行う場合

import cv2
import win32gui
import win32con

x = 0
y = 0
scale = 0.5

cv2.namedWindow("camera")
v = cv2.VideoCapture(0)
a = win32gui.FindWindow(None, "camera")
win32gui.SetWindowLong(a, win32con.GWL_STYLE, win32con.WS_POPUP)
while v.isOpened():
    r, f = v.read()
    f = cv2.rotate(f, cv2.ROTATE_90_COUNTERCLOCKWISE)
    h, w = f.shape[:2]
    f = cv2.resize(f, (int(w * scale), int(h * scale)))
    cv2.imshow("camera", f)
    win32gui.SetWindowPos(a, win32con.HWND_TOPMOST, x, y, int(w * scale), int(h * scale), win32con.SWP_SHOWWINDOW)
    k = cv2.waitKey(1) & 0xFF
    if k == ord('q') or k == 27:
        break
    if k == ord('s'):
        cv2.imwrite("capture.png", f)

v.release()
cv2.destroyAllWindows()

6. まとめ

6.1 枠なしウィンドウ表示

OpenCV のウィンドウスタイルを Win32 API により WS_POPUP に変更することで，ウィンドウの枠を非表示にしている．

6.2 最前面表示の制御

win32gui.SetWindowPos に HWND_TOPMOST を指定することで，ウィンドウを常に最前面に固定している．表示位置とサイズは変数 x, y, width, height で制御する．

6.3 画像の拡大縮小と回転

cv2.rotate による回転と cv2.resize による拡大縮小を組み合わせることで，カメラ映像を任意のサイズ・向きで表示できる．縮小率は変数 scale で指定する．

6.4 キーボード操作

画面内をクリックしてから「q」キーまたは ESC キーで終了する．「s」キーで現在のフレームを capture.png として保存できる．右上の「x」では閉じられない．