OpenCV – 長方形、円、線、ポリゴンなどを描画する方法

import cv2
import numpy as np
from IPython.display import Image, display


def imshow(img):
    """ndarray 配列をインラインで Notebook 上に表示する。
    """
    ret, encoded = cv2.imencode(".jpg", img)
    display(Image(encoded))


img = np.zeros((100, 300, 3), dtype=np.uint8)
cv2.putText(
    img,
    "Hello World",
    (0, 90),
    fontFace=cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,
    fontScale=1.0,
    color=(255, 255, 255),
    thickness=2,
    lineType=cv2.LINE_AA,
)
imshow(img)

img = np.zeros((100, 300, 3), dtype=np.uint8)

text = "Hello World"  # 描画する文字
fontface = cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX  # フォントの種類
fontscale = 1.0  # 文字のスケール
thickness = 2  # 文字の太さ
x, y = 50, 50  # ベースラインの始点

# 文字列を描画した際の大きさを取得する。
(w, h), baseline = cv2.getTextSize(text, fontface, fontscale, thickness)
print(f"size: ({w}, {h}), baseline: {baseline}")

# 文字を囲む矩形を描画する。
cv2.rectangle(img, (x, y - h), (x + w, y + baseline), (0, 0, 255), thickness)

# ベースラインを描画する。
cv2.line(img, (x, y), (x + w, y), (0, 255, 255), thickness)

# 文字列を描画する。
cv2.putText(img, text, (x, y), fontface, fontscale, (255, 255, 255), thickness)
imshow(img)

img = np.zeros((300, 300, 3), dtype=np.uint8)
cv2.rectangle(img, (50, 50), (250, 250), color=(255, 0, 0), thickness=2)
imshow(img)

img = np.zeros((300, 300, 3), dtype=np.uint8)
cv2.rectangle(img, (50, 50), (250, 250), color=(255, 0, 0), thickness=-1)
imshow(img)

img = np.zeros((300, 300, 3), dtype=np.uint8)

# 塗りつぶさない円
cv2.circle(img, (150, 150), 100, color=(255, 0, 0), thickness=2)
imshow(img)

img = np.zeros((300, 300, 3), dtype=np.uint8)

# 塗りつぶした円
cv2.circle(img, (150, 150), 100, color=(255, 0, 0), thickness=-1)
imshow(img)

img = np.zeros((300, 300, 3), dtype=np.uint8)
cv2.ellipse(
    img,
    (150, 150),
    (50, 70),
    angle=45,
    startAngle=0,
    endAngle=360,
    color=(255, 0, 0),
    thickness=2,
)
imshow(img)

img = np.zeros((300, 300, 3), dtype=np.uint8)
cv2.ellipse(
    img,
    (150, 150),
    (50, 70),
    angle=45,
    startAngle=0,
    endAngle=360,
    color=(255, 0, 0),
    thickness=-1,
)
imshow(img)

img = np.zeros((300, 300, 3), dtype=np.uint8)
cv2.ellipse(
    img,
    (150, 150),
    (50, 70),
    angle=45,
    startAngle=0,
    endAngle=100,
    color=(255, 0, 0),
    thickness=2,
)
imshow(img)

img = np.zeros((300, 300, 3), dtype=np.uint8)
cv2.ellipse(
    img,
    (150, 150),
    (50, 70),
    angle=45,
    startAngle=0,
    endAngle=100,
    color=(255, 0, 0),
    thickness=-1,
)
imshow(img)

# 画像を読み込む。
img = cv2.imread("sample1.jpg")

# グレースケールに変換する。
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

# 2値化する。
ret, bin_img = cv2.threshold(gray, 0, 255, cv2.THRESH_BINARY + cv2.THRESH_OTSU)

# 輪郭抽出する。
contours, hierarchy = cv2.findContours(bin_img, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)

# すべての輪郭を描画する。
dst = cv2.drawContours(img.copy(), contours, -1, color=(0, 255, 0), thickness=3)
imshow(dst)

# 塗りつぶしてすべての輪郭を描画する。
dst = cv2.drawContours(img.copy(), contours, -1, color=(0, 255, 0), thickness=-1)
imshow(dst)

# 指定した輪郭を描画する。
dst = cv2.drawContours(img.copy(), contours, 2, color=(0, 255, 0), thickness=2)
imshow(dst)

# 塗りつぶして指定した輪郭を描画する。
dst = cv2.drawContours(img.copy(), contours, 2, color=(0, 255, 0), thickness=2)
imshow(dst)

cnt = contours[0]
dst = cv2.drawContours(img.copy(), [cnt], -1, color=(0, 255, 0), thickness=2)
imshow(dst)

img = np.zeros((100, 100, 3), dtype=np.uint8)
cv2.drawMarker(
    img, (50, 50), color=(255, 0, 0), markerType=cv2.MARKER_TILTED_CROSS, thickness=2
)
imshow(img)

from matplotlib import pyplot as plt

markers = [
    "cv2.MARKER_CROSS",
    "cv2.MARKER_TILTED_CROSS",
    "cv2.MARKER_STAR",
    "cv2.MARKER_DIAMOND",
    "cv2.MARKER_SQUARE",
    "cv2.MARKER_TRIANGLE_UP",
    "cv2.MARKER_TRIANGLE_DOWN",
]

fig = plt.figure(figsize=(8, 8), facecolor="w")

for i, marker in enumerate(markers, 1):
    img = np.zeros((100, 100, 3), dtype=np.uint8)
    cv2.drawMarker(
        img, (50, 50), color=(255, 0, 0), markerType=eval(marker), thickness=2
    )

    ax = fig.add_subplot(3, 3, i)
    ax.set_title(marker)
    ax.imshow(img[..., ::-1])
    ax.set_axis_off()

plt.show()

img = np.zeros((300, 300, 3), dtype=np.uint8)
points = np.array([[100, 100], [120, 180], [190, 250], [270, 120], [220, 50]])

cv2.fillConvexPoly(img, points, color=(0, 255, 0))
imshow(img)

img = np.zeros((300, 300, 3), dtype=np.uint8)
points = np.array([[100, 50], [120, 180], [50, 250], [270, 120], [220, 50]]).reshape(
    1, -1, 2
)

cv2.fillPoly(img, points, color=(0, 255, 0))
imshow(img)

img = np.zeros((300, 300, 3), dtype=np.uint8)
points = np.array([[100, 50], [120, 180], [50, 250], [270, 120], [220, 50]]).reshape(
    1, -1, 2
)

cv2.polylines(img, points, isClosed=True, color=(0, 255, 0), thickness=2)
imshow(img)

img = np.zeros((300, 300, 3), dtype=np.uint8)
cv2.line(img, (50, 50), (250, 250), color=(255, 0, 0), thickness=2)
imshow(img)

img = np.zeros((300, 300, 3), dtype=np.uint8)
cv2.arrowedLine(img, (50, 50), (250, 250), color=(255, 0, 0), thickness=2)

imshow(img)