python 回転した外接短形の切り出し方

Question

回転した外接短形を幅ごとにファイルに分類して保存したいのですができずに困っております。

回転を考慮しない場合の外接短形は幅ごとに分類して保存できております。
下記がそのソースコードです。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

img = cv2.imread("p0.jpg")
img = cv2.resize(img,(600,600))


gray = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)


gray = cv2.GaussianBlur(gray,(7,7),0)
im2 = cv2.threshold(gray,10,255,cv2.THRESH_BINARY_INV)[1]


cnts, hierarchy = cv2.findContours(im2,cv2.RETR_LIST,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)

for i,pt in enumerate(cnts):
    x,y,w,h = cv2.boundingRect(pt)

    if w < 40:
      continue
    elif 40 < w < 60:
        cut = img[y : y+h, x: x+w]
        cv2.imwrite('./pu1/debug_%d.jpg' % i, cut)
    elif 60 < w < 100:
        cut = img[y : y+h, x: x+w]
        cv2.imwrite('./pu2/debug_%d.jpg' % i, cut)
    elif 100 < w < 600:
        cut = img[y : y+h, x: x+w]
        cv2.imwrite('./pu3/debug_%d.jpg' % i, cut)
    else :
     continue

コード

p0.jpgの画像です。

下画像のようなくまっすぐではなく，回転した外接短形を輪郭抽出しななめの幅の大きさごとに分類し，ファイルに保存したいです。

どなたかよろしくお願いします。

pythonのversionは3.7.3で，
opencvのversionは4.1.1です。

Comments

[ikadzuchi]

矩形(くけい)

Answer 1

このような感じでしょうか。

1. minAreaRect で回転した外接矩形を取得する。
2. getRotationMatrix2D で回転行列を作成し、warpAffine で画像を回転する。
3. getRectSubPix で対象領域を切り抜く。

• OpenCV - findContours() による輪郭抽出
• OpenCV - 輪郭を近似する、面積を求める、Bounding Box を求める方法について

from pathlib import Path

import cv2

# 画像を読み込む。
img = cv2.imread("sample.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, binary = cv2.threshold(gray, 40, 255, cv2.THRESH_BINARY)

# 膨張処理
kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_ELLIPSE, (5, 5))
binary = cv2.dilate(binary, kernel)

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

rects = []
for cnt in contours:
    if cv2.contourArea(cnt) < 100:
        continue  # 小さい輪郭は無視する。

    # 回転した外接矩形をとる。
    rect = cv2.minAreaRect(cnt)
    rects.append(rect)


def crop_rect(img, rect):
    center, size, angle = rect
    center = tuple(map(int, center))  # float -> int
    size = tuple(map(int, size))  # float -> int
    h, w = img.shape[:2]  # 画像の高さ、幅

    # 画像を回転する。
    M = cv2.getRotationMatrix2D(center, angle, 1)
    rotated = cv2.warpAffine(img, M, (w, h))

    # 切り抜く。
    cropped = cv2.getRectSubPix(rotated, size, center)

    return cropped


# 保存するディレクトリを作成する。
output_dir = Path("output")
output_dir.mkdir(exist_ok=True)

for i, rect in enumerate(rects):
    # 切り抜く。
    cropped = crop_rect(img, rect)
    # 保存する。
    save_path = output_dir / f"contour{i}.png"
    cv2.imwrite(str(save_path), cropped)

Comments

[reonald]

回答ありがとうございます。
無事プログラムがまわりました。

[reonald]

少しできないところがあったため，再度質問させて頂きました。
答えていただけたら幸いです。

[reonald]

defで関数を定義しているところなのですが，
center, size, angle = rect
なぜこれで center, size, angle が取得できるのでしょうか。
ここでのrectに入っている要素は何でしょうか。

[tiitoi]

rect の値は元をたどると、cv2.minAreaRect() が返した値です。
この関数は長方形の中心、大きさ、回転角度の3つをタプルで返します。

[reonald]

理解できました。ありがとうございます。

Answer 2

画像の方を回転させてから矩形で切り出してみてはどうでしょう？
https://qiita.com/kenfukaya/items/77b49856e17a6882d422
この記事が詳しいです。