初めてのOpenCV

Question

やりたいこと

以下の輪郭抽出して背景を透過した画像の
①RGB値(比率）？の取得
②画像の大きさpx値として表示
③輪郭抽出した中身の画像の重心を取得したい

書いたコード

import cv2
import numpy as np

# 画像を読み込む。
img = cv2.imread(r"C:\Users\hirayama\Desktop\python_test\Python.png")

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

# 2値化する。
thresh, binary = cv2.threshold(gray, 230, 255, cv2.THRESH_BINARY_INV)

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

# マスクを作成する
mask = np.zeros_like(binary)

# 輪郭内部（透明化しない画素）を255で塗りつぶす。
for cnt in contours:
    cv2.drawContours(mask, contours, -1, color=255, thickness=-1)

# RGBAに変換する
rgba = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_RGB2RGBA)

# マスクをアルファチャンネルに設定する。
rgba[..., 3] = mask


# すべての輪郭を描画
#cv2.drawContours(img, contours, -1, color=(0, 255, 0), thickness=2)

# 保存する。
cv2.imwrite(r"C:\Users\hirayama\Desktop\python_test\rgba_Python.png", rgba)

# BGR値の取得
BGR = rgba[100, 100]
print(BGR)

# 画像の大きさ(px)
print(rgba.size)

# 表示
cv2.imshow("img", rgba)
cv2.waitKey(0)

実行結果

BGR値の取得
BGR = rgba[100, 100]
print(BGR)

画像の大きさ(px)
print(rgba.size)
↓
[255 255 255 0]
7060548

のような値で全部255っておかしいかですよね。たぶん。重心の求め方に関してはmoments関数を使うことしかわからなくて実装できません。

解決してほしいこと

コードをレビューしていただきたいです。また、実行結果からRGB値の値が正しいのか、他のやりかたがあるのか教えてほしいです。
最後に、全然分からないので、contoursした画像の重心を求めるコードを教えていただけるとうれしいです。
超初心者ですので、失礼がありましたら、申し訳ありません。

追記

重心のコードを書いてみましたが、はたして、輪郭内部の重心であっているのでしょうか？

# 重心を求める
cnt = contours[0]
M = cv2.moments(cnt)
print(M)
cx = int(M['m10']/M['m00'])
cy = int(M['m01']/M['m00'])
print((cx, cy))

実行結果
{'m00': 3630.0, 'm10': 2613283.6666666665, 'm01': 3195271.1666666665, 'm20': 1883025588.0, 'm11': 2299330490.583333, 'm02': 2818133066.5, 'm30': 1358054429772.7002, 'm21': 1656066366000.6167, 'm12': 2027034542877.3167, 'm03': 2490427057352.85, 'mu20': 1689080.433394909, 'mu11': -986300.1662378311, 'mu02': 5527604.094666958, 'mu30': 8119675.634277344, 'mu21': -27959950.409425497, 'mu12': -39319440.03291702, 'mu03': 62396420.001464844, 'nu20': 0.1281849625780653, 'nu11': -0.07485069828547161, 'nu02': 0.41949199695428796, 'nu30': 0.01022756192602152, 'nu21': -0.03521841723007951, 'nu12': -0.049526856237396895, 'nu03': 0.07859467277646077}

(719, 880)

輪郭内部の画像の重心を取得できたのかわかりません
別の書き方を教えてほしいです。

Answer 1

全部255っておかしいかですよね。

おかしくないです。RGBA=(255, 255, 255, 0) ということは、白でアルファチャンネルが0の画素を意味します。
実際、画像の (100, 100) の位置の画素は白になってます。(アルファチャンネル0なので透過されてますが)

画像の重心を求めるコードを教えていただけるとうれしいです。

cv2.moments() に輪郭を渡して帰ってくるモーメントを使って、重心は以下のように計算できます。

# 各輪郭の重心を計算する。
for i, cnt in enumerate(contours):
    M = cv2.moments(cnt)
    cx = int(M["m10"] / M["m00"])
    cy = int(M["m01"] / M["m00"])
    print(f"contour {i}: ({cx}, {cy})")

領域(輪郭)の特徴 — OpenCV-Python Tutorials 1 documentation

輪郭抽出した画像の中身だけの画像の指定方法を教えていただけませんか？

import cv2
import numpy as np

# 画像を読み込む。
img = cv2.imread(r"sample.png")

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

# 2値化する。
thresh, binary = cv2.threshold(gray, 230, 255, cv2.THRESH_BINARY_INV)

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

# マスクを作成する
mask = np.zeros_like(binary)

# 輪郭内部（透明化しない画素）を255で塗りつぶす。
cv2.drawContours(mask, contours, -1, color=255, thickness=-1)

# RGBAに変換する
rgba = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_RGB2RGBA)

# マスクをアルファチャンネルに設定する。
rgba[..., 3] = mask

### 追加したコード

# すべての輪郭を構成する点
all_points = np.concatenate(contours).reshape(-1, 2)

# x, y の最小値、最大値を探す。
xmin, ymin, xmax, ymax = (
    all_points[:, 0].min(),
    all_points[:, 1].min(),
    all_points[:, 0].max(),
    all_points[:, 1].max(),
)
# その範囲でクロップする。
cropped = rgba[ymin:ymax + 1, xmin:xmax + 1]
print(cropped.shape)  # (419, 852, 4)

# 保存する。
cv2.imwrite(r"cropped.png", cropped)

# BGR値の取得
print(cropped[200, 200])  # [167 116  55 255]

# 画像の大きさ(px)
h, w = cropped.shape[:2]
print(w, h)  # 624 852

Comments

[oinari03]

重心の回答ありがとうございます！！
本当に助かります！！！
私のミスというか知識不足で、画像の中身のRGB値を取得するつもりだったのですがすべて（100,100）で指定していました。
輪郭抽出した画像の中身だけの画像の指定方法を教えていただけませんか？

[tiitoi]

contours の点の中で一番左上の点と一番右下の点を探して、その範囲で画像をクロップすればよいです。
コードを追記しました。

[oinari03]

ありがとうございます！！