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OpenCVの画像処理がherokuの本番環境で処理されないことを解消したいです。

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前提・実現したいこと

Python,DjangoでopenCV,S3を使って画像処理ができるwebアプリを作成しております。
2枚の猫の画像をアップロードして、顔を入れ替えた画像を作成、保存、出力したいです。
ローカル環境では正常に機能するのですが、herokuで本番環境に上げると、画像処理ができずに「Server Error (500)」となってしまいます。
本番環境でもローカル環境と同様の挙動ができる様にしたいです。
よろしくお願い致します。

発生している問題・エラーメッセージ

Server Error (500)が表示され、処理が正常に行えない。
ローカル環境では画像の顔検出、入れ替えができるが、本番環境だと、openCVの画像処理ができない。

views.py

from django.http import HttpResponse
from django.shortcuts import render, redirect
from .forms import DocumentForm
from .models import Document
from PIL import Image
from django.conf import settings
import cv2

def index(request):
    if request.method == 'POST':
        form = DocumentForm(request.POST, request.FILES)
        if form.is_valid():
            print('documents is_valid')
            form.save()
        else:
            print('documents false is_valid')
        max_id = Document.objects.latest('id').id
        obj = Document.objects.get(id = max_id)
        obj.out_put = "mosaics/output" + str(max_id) + ".jpg"
        obj.out_put_two = "mosaics/output_two" + str(max_id) + ".jpg"
        obj.save()
        input_path = settings.BASE_DIR + obj.photo.url
        input_path_two = settings.BASE_DIR + obj.photo_two.url
        output_path = settings.BASE_DIR + "/media/mosaics/output" + str(max_id) + ".jpg"
        output_path_two = settings.BASE_DIR + "/media/mosaics/output_two" + str(max_id) + ".jpg"
        src = cv2.imread(input_path)
        src_two = cv2.imread(input_path_two)
        img = src.copy()
        img_two = src_two.copy()
        def mosaic_area(src, src_two, x, y, width, height, ratio=1):
            dst = src.copy()
            dst_02 = src_two.copy()
            dst[y:y + height, x:x + width] = dst_02[y:y + height, x:x + width]
            return dst

        face_cascade_path = './haarcascade_frontalcatface.xml'
        face_cascade = cv2.CascadeClassifier(face_cascade_path)
        face_cascade_two = cv2.CascadeClassifier(face_cascade_path)
        src_gray = cv2.cvtColor(src, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
        img_gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
        src_two_gray = cv2.cvtColor(src_two, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
        img_two_gray = cv2.cvtColor(img_two, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
        faces = face_cascade.detectMultiScale(src_gray)
        faces_two = face_cascade_two.detectMultiScale(img_two_gray)
        for x, y, w, h in faces:
            for a, b, c, d in faces_two:
                dst_face_01 = mosaic_area(src, src_two, x, y, w, h)
                dst_face_02 = mosaic_area(img_two, img, a, b, c, d)

                cv2.imwrite(output_path, dst_face_01)
                cv2.imwrite(output_path_two, dst_face_02)
        return redirect('upload/')
    else:
        form = DocumentForm()
    return render(request, 'myhp/index.html', {
        'form': form,
    })

setting.py

import os
import django_heroku
import dj_database_url
...
BASE_DIR = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
DEBUG = False
...
STATIC_ROOT = os.path.join(BASE_DIR, 'staticfiles')
STATIC_URL = '/static/'


STATICFILES_DIRS = (
    os.path.join(BASE_DIR, 'static'),
)

STATICFILES_STORAGE = 'whitenoise.storage.CompressedManifestStaticFilesStorage'

MEDIA_ROOT = os.path.join(BASE_DIR, 'media')
MEDIA_URL = '/media/'

LOGIN_URL = 'login' 
LOGIN_REDIRECT_URL = '/' 
LOGOUT_REDIRECT_URL = 'login' 

try:
    from .local_settings import *
except ImportError:
    pass

if not DEBUG:
    SECRET_KEY = os.environ['SECRET_KEY']

    AWS_ACCESS_KEY_ID = os.environ['AWS_ACCESS_KEY_ID']
    AWS_SECRET_ACCESS_KEY = os.environ['AWS_SECRET_ACCESS_KEY']
    AWS_STORAGE_BUCKET_NAME = os.environ['AWS_STORAGE_BUCKET_NAME']
    AWS_S3_CUSTOM_DOMAIN = '%s.s3.amazonaws.com' % AWS_STORAGE_BUCKET_NAME
    AWS_S3_OBJECT_PARAMETERS = {
        'CacheControl': 'max-age=86400', 
    }

    AWS_LOCATION = 'media'
    DEFAULT_FILE_STORAGE = 'storages.backends.s3boto3.S3Boto3Storage'
    MEDIA_URL = "https://%s/%s/" % (AWS_S3_CUSTOM_DOMAIN, AWS_LOCATION)

    import django_heroku
    django_heroku.settings(locals())

db_from_env = dj_database_url.config(conn_max_age=600, ssl_require=True)
DATABASES['default'].update(db_from_env)

heroku logs

2020-05-11T08:41:21.625309+00:00 heroku[router]: at=info method=POST path="/" host=facefusion.herokuapp.com request_id=9a7074a3-8082-4f3c-a90b-574a7f73a9a6 fwd="115.177.114.118" dyno=web.1 connect=1ms service=4412ms status=500 bytes=234 protocol=https
2020-05-11T08:41:21.624359+00:00 app[web.1]: 10.171.230.57 - - [11/May/2020:17:41:21 +0900] "POST / HTTP/1.1" 500 27 "https://facefusion.herokuapp.com/" "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_4) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/81.0.4044.138 Safari/537.36"
2020-05-11T08:41:25.805454+00:00 heroku[router]: at=info method=GET path="/upload/" host=facefusion.herokuapp.com request_id=776ac189-e852-4802-a93d-67e50cbbf9fc fwd="115.177.114.118" dyno=web.1 connect=1ms service=34ms status=200 bytes=2485 protocol=https
2020-05-11T08:41:25.804228+00:00 app[web.1]: 10.171.230.57 - - [11/May/2020:17:41:25 +0900] "GET /upload/ HTTP/1.1" 200 2280 "-" "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_4) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/81.0.4044.138 Safari/537.36"

試したこと

  • エラーの原因特定の為、画像処理のコードをコメントアウトすると、アップロード元の画像はデータベースに保存され、移管先のURLへ移動できるので画像処理のコードに問題があるのではないか。
  • cv2.imread,imwriteが正常に動いていないかと思い、S3の画像URLを直接入力したが、改善されず同様のエラーが出る。
  • settings.BASE_DIR の記述がおかしいのかと思い、URLを直入力しても同様のエラーになる。

補足情報(FW/ツールのバージョンなど)

python-3.7.6
dj-database-url==0.5.0
django-heroku==0.3.1
gunicorn==19.9.0
whitenoise==5.0.1
Django==2.1.7
matplotlib==3.1.3
numpy==1.18.2
opencv-python==4.2.0.32
django-storages==1.9.1
boto3==1.13.3

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自己解決しました。
boto3をインポートして.download_file()、.upload_file()を使うとエラーが出なくなりました。

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